分體式高壓斷路器的一體式改造

宋海強

（中化興中石油轉運（舟山）有限公司，浙江舟山316000）

分體式高壓斷路器的一體式改造

宋海強

（中化興中石油轉運（舟山）有限公司，浙江舟山316000）

根據高壓開關柜制造廠對KYN10-12型移開式金屬封閉高壓開關柜分體式高壓斷路器改造情況的專題調研，綜合分析了改造中設備選型、制造工藝等因素，制訂和完善了分體式高壓斷路器改造的各項工藝措施、技術措施，并結合實際實施了分體式高壓斷路器的一體式改造。

高壓開關柜；高壓斷路器；改造

0 引言

KYN10-12型移開式金屬封閉高壓開關柜大多使用ZN28-10型高壓斷路器或SN10-10型高壓少油斷路器等分體式高壓斷路器。隨著技術的不斷進步，新的高壓斷路器產品不斷推廣，ZN63A（VS1）型一體式真空斷路器已成為目前使用的主流產品，而KYN28-12型移開式金屬封閉高壓開關柜也逐步替代了KYN10-12型移開式金屬封閉高壓開關柜。中化興中石油轉運（舟山）有限公司6 kV高壓變電所建于1990年，共有55面KYN10 -12型移開式金屬封閉高壓開關柜，投運時間較長，高壓斷路器的老化問題長期以來一直困擾著使用部門。對于生產作業允許長時間停電的場所，可以直接更換成新型的移開式金屬封閉高壓開關柜，而對于生產作業不允許長期停電的場所，對高壓開關柜進行改造是最切實可行的方案。開關柜的核心是高壓斷路器，對分體式高壓斷路器進行一體式改造，實現了“向安全要效益，向管理要效益”的目標，可有效提高電氣運行可靠性，減少電氣故障的發生。本文闡述了分體式高壓斷路器的改造選型及改造工作中遇到的實際問題和處理方法，供同行們參考。

1 分體式高壓斷路器的缺點及改造要求

高壓斷路器的絕緣結構可以分為3種類型：空氣絕緣、復合絕緣和固封絕緣。

目前，在10 kV電力系統中已大量使用真空斷路器，但有部分真空斷路器用于原少油斷路器改造，存在著不合理或不完整之處。常見的斷路器改造是將運行多年的SN10-10型少油斷路器改為配用CD10/CT19型操動機構的ZN28-10型真空斷路器，或對ZN28-10型真空斷路器進行更新。由于早期生產的真空斷路器結構設計不成熟，操動機構合閘功率輸出特性不協調，曾出現合閘鐵芯上頂桿與連桿機構合閘滾輪之間的空沖程過大，造成斷路器合閘起始階段沖擊力很大，使斷路器產生較大的震動，長期震動造成觸頭接觸不良而發熱。另外，分體式斷路器還存在機構與主回路配合不可靠、設備老化、檢修難度大、備品配件昂貴及檢修費用高等問題。

為配合變電所綜合自動化系統的需要，改造后要求高壓斷路器具備遙控操作功能，并提供可靠的斷路器各類位置信號，以實現遙測功能。對信號要求高的場所還要將斷路器輔助觸點改造為雙輔助觸點。

真空斷路器的過電壓問題也比較突出，改造中必須重點考慮。此次改造選用TBP-10過電壓吸收裝置，替換原柜內的閥式氧化鋅避雷器。

2 分體式高壓斷路器改造方案

ZN63A（VS1）型真空斷路器具有特殊的絕緣性能、一體化的結構、穩定可靠的操作模式，已廣泛應用于電力行業及終端客戶。采用ZN63A（VS1）型斷路器配KYN10手車，不僅可以大幅提高絕緣性能，還能有效提高操作可靠性及斷路器的機械壽命。

因此確定采用ZN63A（VS1）型真空斷路器來改造SN10-10型高壓少油斷路器及部分性能差的ZN28-10型真空斷路器。但ZN63A（VS1）是一體化的真空斷路器，其安裝要求和外形尺寸與原斷路器相差較大，因此必須由開關廠來完成，而規模小的生產廠家因技術能力較弱而無法完成，因此要由具備一定技術能力的高壓真空斷路器生產廠家來實施改造。

2.1 改造的基本條件與實施辦法

要實施改造的高壓斷路器的額定電壓為10 kV、額定電流630 A，而分體式與一體式高壓斷路器的外形尺寸差別很大，多家企業均表示沒有類似的改造經驗。但基于兩種類型斷路器的A，B，C三相間距相同，以及ZN63A（VS1）斷路器的外型尺寸小于SN10-10型高壓少油斷路器及ZN28-10型真空斷路器，手車內有足夠的空間安裝ZN63A（VS1）斷路器的情況，改造是有可能實現的。但改造中有以下問題需要解決：

（1）一次動觸頭的型式和上下間距不同，ZN63A（VS1）斷路器是圓型觸頭，與原有的觸頭形狀不同。并且，ZN63A（VS1）一次動觸頭的上下間距是275 mm，而分體式高壓斷路器一次動觸頭的上下間距是364 mm。解決的辦法是取消ZN63A（VS1）斷路器圓形一次觸臂，利用ZN63A（VS1）斷路器的上/下出線座，安裝銅排式觸臂，以保證與原柜內一次靜觸頭相匹配。

（2）2種類型斷路器的前后距離不同，改造時可利用ZN63A（VS1）斷路器的上/下出線座，配上銅排來進行調整，但銅排不宜過長，否則容易彎曲，手車到位困難。為便于調整斷路器位置，底部安裝孔可加工成長方形，減少現場調校時間。

（3）二次線接口類型不同。ZN63A（VS1）斷路器采用盒式航空插頭，而分體式斷路器采用排式插頭。改造時可將ZN63A（VS1）斷路器的二次線引至排式觸頭的相應位置，以解決二次線接口類型不匹配的問題。

（4）改造時還發現原手車鎖定機構的安裝位置與ZN63A（VS1）斷路器的安裝位置相沖突，而ZN63A（VS1）斷路器無法移動。最后采用上移鎖定機構，并在開關柜的相應位置提升定位裝置的方式解決了這個問題。

2.2 改造時需注意的問題

（1）因斷路器采用一體化操作機構，對于KYN10柜型的結構，要把手車的鎖定機構上升到機構上側，柜體上的定位裝置也同時上升，上升的輻度可以大些，避免由于斷路器位置調節而造成鎖定機構再次上移的情況。

（2）原手車配CD10型電磁操作機構，改為彈簧操作機構后，原大電流回路可改成儲能回路，另可增加儲能指示燈及儲能指示回路。二次線部分必須在原回路測量準確后再拆除，否則出現二次線問題時，檢查工作量很大。

（3）其它外型尺寸及結構完全同原KYN12-10手車，保證配柜的一致性。

3 實施改造

此次高壓斷路器改造由專業高壓開關廠負責，改造前技術人員對KYN10-12手車進行認真測繪，以縮短現場的調試時間。測繪的關鍵部位包括：手車的高度、動觸頭的高度和深度、手車的輪軸寬度、二次線插頭的高度等，以保證手車到位后一次調試成功。

ZN63A（VS1）高壓真空斷路器的改造主要是觸頭部份。因參與改造的高壓開關廠不僅生產配電柜，也生產ZN63A(VS1)型高壓真空斷路器，為減少現場工作量，高壓真空斷路器改造和手車制作都在同一生產廠家進行。手車制作完成后，將改造好的ZN63A（VS1）高壓真空斷路器和TBP-10過電壓保護器安裝在手車的相應位置，然后將ZN63A（VS1）高壓真空開關的控制線引至二次插頭，完成手車的工廠裝配部份，再按照相關國家標準完成手車出廠試驗，最后再運往現場。

現場工作主要是對機械部分和二次接線部分進行調試和核對。調試時做好安全防護工作，高壓斷路器的上動觸頭接觸柜內靜觸頭后，就帶有6 kV電壓，因此手車進入KYN10柜內后即不得再調整。所有調整項目都必須在外部經過多次調校再進行測試，經驗豐富的調試人員單臺手車調試時間約2 h。

4 結語

ZN63A（VS1）真空斷路器在公司高壓配電系統改造應用中獲得了成功，消除了安全隱患，保證了設備的正常運行，大大提高了系統運行的可靠性和安全性，減少了維護時間，降低系統故障率達40%以上。不僅節約了備品備件及維修費用，同時也因改造后配電系統的安全穩定性提高而提高了企業的經濟效益。

[1]劉介才.工廠供電（第4版）[M].北京：機械工業出版社，2004.

[2]孫國彬.手車式高壓開關改造[J].電工技術，1996（12）:57.

（本文編輯：龔皓）

Integrated Transformation of Split High-voltage Breakers

SONG Hai-qiang
（Sinochem Xingzhong Oil Staging（Zhoushan）Co.，Ltd，Zhoushan Zhejiang 316000，China）

Based on the special investigation on the transformation of the split high-voltage（HV）breakers in KYN10-12 metal-enclosed HV switchgears by the manufacturer，this paper analyzes the equipment type selection，manufacturing process and other factors in the transformation comprehensively，develops and improves all kinds of relevant technical measures and carries out the integrated transformation combined with actual situation.

high-voltage switchgear；high-voltage breakers；transformation

TM561

：B

：1007-1881（2012）02-0019-02

2011-08-05

宋海強（1973-），男，浙江舟山人，工程師、技師，從事電氣及電力系統自動化等工作。