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关于确定断路器故障掉闸不检修次数的方法探索 收稿日期 2009 12 01 修订日期 2010 04 20 作者简介 陈宝怡 1977 女 河北唐山人 硕士 河北能源职业技术学院讲师 研究方向 电气与电力工程 陈宝怡1 曹晓辉2 1 河北能源职业技术学院 河北 唐山 063000 2 唐山供电公司 河北 唐山 063000 摘要 文章采用科学的分析方法 结合运行实际确定了断路器故障掉闸不检修次数 明确了掉闸次数的统计方法 指导了检修工作 关键词 断路器 故障 不检修次数 中图分类号 TM56文献标识码 A文章编号 1008 8725 2010 07 0036 02 Breaker Failure Swap Gate on Determination of Number of Non repair Explore Ways CHEN Bao yi1 CAO Xiao hui2 1 Hebei Energy lnstitute of Vocational Technology Tangshan 063000 China 2 Tangshan Supply Companies Tangshan 063000 China Abstract The scientific method of analysis combined with the actual identification of the circuit breaker failure to run out the number of gates does not repair clear out of the gate the number of statistical methods to guide the overhaul Key words circuit breaker fault not the number of maintenance 0引言 目前断路器发生各种故障掉闸时不可能都刚 好达到断路器的额定开断电流 因此如何确定断路 器是否达到电气寿命而需要大修或更换是摆在眼 前的一个难题 公司的生产部门 一般以公司下发 的 故障掉闸不检修次数表 作为检修的依据 而公 司以前的故障掉闸不检修次数的确定是以每次开 断都是满容量为前提制定的 这种假设不符合实际 情况 另外 随着时间的推移 基建工程的投产 技 改工作的实施 不断地有新型断路器设备投入到电 网中 电网的潮流情况也发生了很大的变化 因此 急需探索更加合理的办法重新确定断路器故障不 检修次数 以有序指导生产检修 为此笔者学习了 相关的技术资料 结合生产实际情况 探索出了确 定断路器故障不检修次数的方法 并在生产实践中 得到应用 取得了良好的效果 1技术原则 1 1合资断路器设备 本企业目前运行的合资厂断路器设备主要有 以下厂家 北京 ABB HPL245 LTB245 LTBl45 杭 州西门子 3AQ1 3AP1 苏州阿海珐 GL314 等共 计 3 个厂家 6 个型号的断路器设备 鉴于合资产品 技术完善 并且根据各项电气试验以及丰富的运行 经验提供了明确的电寿命曲线及电寿命公式 因此 对于上述合资的断路器设备的故障不检修次数严 格按照生产厂商提供的电寿命曲线及电寿命折算 公式执行 相关内容在安装使用说明书中有明确的 规定 笔者不再逐一赘述 以 ABB 的一款产品作为 实例说明这两种方法的特点 1 方法一 电寿命曲线 将当地系统短路电流值带入电寿命曲线 查出 电寿命次数 此方法的优点是直观 无需进行各种 计算 但是它的缺点也是显而易见的 曲线图本身 不够精细再加上人为误差 得出的数值误差比较大 因此不推荐使用 2 方法二 电寿命公式 ABB 公司生产的 HPL 245B1 型断路器的电寿 命折算公式是 n I 1 8 20 000 1 式中n 短路次数 I 短路电流 kA 有效值 若考虑安装地点的系统短路电流变化不大 则 可以利用 1 式来确定断路器的故障掉闸不检修次 数 例 1 220 kV 虹桥变电站的 220 kV 断路器为 第 29 卷第 7 期 2010 年7 期 煤炭技术 Coal Technology Vol 29 No 07 July 2010 图 1ABB HPL245B1 断路器开断寿命 陈宝怡 等 关于确定断路器故障掉闸不检修次数的方法探索第 7 期 37 ABB公司产品 型号是 HPL 245B1 该断路器的额定开断电流是 50 kA 安装位置 最大的短路电流是 21 06 kA 计算公式如下 n 20 000 21 0 6 1 8 83 次 2 需要指出的是系统的短路电流并不是一成不 变的 因此需要计算累计开断次数才能更加准确了 解其完整的电寿命 上述的电寿命公式给我们提供 了有效的途径 例 2 经过 10 次 30 kA的开断 20 次 20 kA 的 开断 20 次 10 kA的开断后其电寿命如下 10 301 8 20 201 8 20 101 8 18 230 3 综上所述 方法二得出的数值更为准确 并且 对于系统短路情况变化后 计算其累计的电寿命更 具有实际意义 因此推荐使用方法二 1 2国产断路器设备 目前本单位电网上运行着大量的国产断路器 设备 包括 220 kV的少油断路器 更多的是 110 kV 35 kV 10 kV 电压等级上的六氟化硫少油真空断路 器 这些设备厂商没有提供明确的电寿命曲线或计 算公式 无法直接确定这些断路器的电气寿命 笔 者通过学习研究和分析各种专业资料和期刊杂志 发现断路器的实际电寿命主要与该设备的额定短 路开断电流 额定开断次数 实际开断电流值等有 直接关系 并通过折算能够计算出断路器在安装地 点的实际电寿命次数 典型公式如下 n N I e Ik X 4 式中n 折算后的电寿命次数 N 额定短路电流下的电寿命次数 Ie 额定短路开断电流 Ik 实际开断电流 X 折算系数 上式中可以看出确定X值后即可得出折算后的电 寿命次数 依照经验公式 X 值一般是 1 7 左右 考虑到 唐山电网在华北电网中的重要位置 以及预留足够的检 修时间 充分保证电网的安全稳定运行 杜绝设备隐患 决定采取较为保守的计算办法 对开断容量高于系统短 路容量的设备X 值选取 1 5 对开断容量低于系统短路 容量的设备X 值选取2 2 这样在这两种情况下得到的 n 值都是收缩的 即开断次数都略低于行业内的经验 值 保留了较大的安全预度 提高了设备在运行中低于 风险的能力 保证了设备和电网的安全 根据目前国产断路器生产厂商的型式试验报告 对 N 值取以下数据 220 kV N 20 6 SF6 油 110 kV N 20 6 SF6 油 35 kV N 15 6 SF6 油 35 10 kV N 20 6 真空 油 例 3 220 kV胥各庄变电站运行的 220 kV 六氟 化硫断路器 系统最大短路电流 27 53 kA 设备的 开断电流 50 kA 额定开断次数 20 次 则故障不检 修次数 n N I e Ik X 20 50 27 5 3 1 8 48 次 5 220 kV 贾安子变电站运行的 220 kV 少油断路 器 系统最大短路电流 34 19 kA 设备的开断电流 31 5 kA 额定开断次数 6 次 则故障不检修次数 n N I e Ik X 6 31 5 34 1 9 2 2 5 次 6 另外 国产断路器的累计电寿命的确定由于目 前的各项试验 研究还不够完善 仍然是一个难题 国产设备厂商一般采用下式计算 供参考 n I 2 20 000 7 2应用注意事项 1 若确定断路器设备的故障不检修次数为 N 次 当设备的掉闸次数达到 N 1 次时 根据实际运 行要求 此时应及时安排设备的大修或更换 同时 退出设备的重合闸保护 避免当再次发生永久故障 时 断路器设备的两次故障掉闸导致开断次数超过 允许的电寿命 造成较大的设备事故或电网事故 2 文中提到的断路器设备故障不检修次数为 断路器设备的单相累计次数值 不能简单的以断路 器故障掉闸次数统计 如某断路器的故障检修次数 为 4 次 截至某一时间共掉闸 6 次 其中 A 相 2 次 B相 2 次 C相 2 次 此时仍无需退出重合闸保护 不 需进行故障检修或更换 3 由于设备的电寿命与开断的故障电流有直 接的关系 应加强对故障掉闸的统计工作 统计时应明确注明累计的故障掉闸次数 故障 相别 每次故障掉闸应注明故障电流的大小 对于 有故障录波的间隔填写故障录波的数据 无故障录 波应填写保护装置上的数据 本间隔无法获得短路 数据的应按照以下顺序选择数据填写 该电压等 级主进断路器的故障数据 本站上一级主进断路 器的数据 上一级电源变电站断路器的数据等 由于过流保护电流整定值较小 对于 10 kV 35 kV 断路器只统计速断保护动作掉闸的次数和情 况 无需统计过流保护动作掉闸 3结束语