核心提示:
1 前言
國(guó)家電網(wǎng)公司對(duì)輸變電設(shè)備采購(gòu)和招投標(biāo)體制,進(jìn)行了集約化管理和集中化運(yùn)作的重大改革。2005年將363kV和1550kV及以上設(shè)備的采購(gòu)和招投標(biāo)集中到公司總部,2006年末又將252kV設(shè)備也集中北京招投標(biāo),對(duì)40.5~126kV設(shè)備則在網(wǎng)省公司集中招投標(biāo)。2006年國(guó)家電網(wǎng)公司還編制和頒布了《110~500kV變電站通用設(shè)備典型規(guī)范》。
為了更好地在招投標(biāo)中正確貫徹實(shí)施典型規(guī)范,合理地確定設(shè)備的相關(guān)技術(shù)參數(shù)和要求,本文談?wù)劯邏航涣鞲綦x開(kāi)關(guān)和接地開(kāi)關(guān)選用中的幾個(gè)問(wèn)題,供電力工程設(shè)計(jì)及設(shè)備選用部門(mén)相關(guān)專業(yè)人員參考。
2 關(guān)于隔離開(kāi)關(guān)開(kāi)合母線轉(zhuǎn)換電流
2.1隔離開(kāi)關(guān)開(kāi)合母線轉(zhuǎn)換電流的典型操作
隔離開(kāi)關(guān)開(kāi)合母線轉(zhuǎn)換電流(俗稱環(huán)流),是在正常運(yùn)行中,用隔離開(kāi)關(guān)斷開(kāi)或閉合由同一電壓等級(jí)設(shè)備和母線在變電所內(nèi)部所構(gòu)成的電氣閉環(huán),從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移負(fù)荷電流的操作。
目前國(guó)內(nèi)變電站接線方式中,采用較多的有單母線接線(單母線分段、單母線帶旁路)、雙母線接線(雙母線分段、雙母線帶旁路)、一倍半斷路器接線及橋形、角形接線等。其中,雙母線倒母線操作是開(kāi)合母線轉(zhuǎn)換電流最典型和常見(jiàn)的工況。此外,作為特例,單母及雙母接線退出旁路母線、一倍半斷路器接線檢修母線時(shí)、橋形,T形,角形接線解環(huán)操作中,為了避免用隔離開(kāi)關(guān)開(kāi)斷很長(zhǎng)的空母線上很大的電容電流而采用相反的操作程序:先斷開(kāi)隔離開(kāi)關(guān),再斷開(kāi)斷路器以退出空載母線。這時(shí)隔離開(kāi)關(guān)也會(huì)遇到開(kāi)合母線轉(zhuǎn)換電流的問(wèn)題。
2.2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的參數(shù)
我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1985-2004《高壓交流隔離開(kāi)關(guān)和接地開(kāi)關(guān)》中,以規(guī)范性附錄B給出了隔離開(kāi)關(guān)開(kāi)合母線轉(zhuǎn)換電流的要求和試驗(yàn)方法。對(duì)空氣絕緣隔離開(kāi)關(guān),其額定母線轉(zhuǎn)換電流值應(yīng)為80%額定電流,最大不超過(guò)1600A,額定母線轉(zhuǎn)換電壓從表1中選;試驗(yàn)次數(shù)為100次開(kāi)合操作循環(huán)。至于額定轉(zhuǎn)換電流最大不超過(guò)1600A,是因?yàn)橥ǔJ前搭~定短時(shí)耐受電流而不是按額定電流來(lái)選用隔離開(kāi)關(guān)的,因此長(zhǎng)期通過(guò)隔離開(kāi)關(guān)的最大電流比其額定電流小得多,所以其母線轉(zhuǎn)換電流最大值可定為1600A。1986年中國(guó)電力科學(xué)研究院高壓開(kāi)關(guān)研究所為了提出我國(guó)隔離開(kāi)關(guān)開(kāi)合母線轉(zhuǎn)換電流的技術(shù)條件,曾經(jīng)用計(jì)算機(jī)計(jì)算和分析了國(guó)內(nèi)10~500kV幾個(gè)電網(wǎng)典型接線的母線轉(zhuǎn)換電流,結(jié)果符合不超過(guò)1600A的規(guī)定。
由于隔離開(kāi)關(guān)的觸頭運(yùn)動(dòng)速度較慢,在開(kāi)合母線轉(zhuǎn)換電流時(shí)產(chǎn)生電弧的燃弧時(shí)間較長(zhǎng),使觸頭易于燒損。為了達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的開(kāi)合能力,制造廠需在隔離開(kāi)關(guān)上增設(shè)引弧觸頭,使隔離開(kāi)關(guān)的觸頭結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。因此有必要將隔離開(kāi)關(guān)分為兩種:具備開(kāi)合母線轉(zhuǎn)換電流能力的和不具備開(kāi)合母線轉(zhuǎn)換電流能力的。設(shè)計(jì)和使用部門(mén)在選用隔離開(kāi)關(guān)時(shí)應(yīng)區(qū)別對(duì)待。
2.3雙母線中的母線隔離開(kāi)關(guān)需要開(kāi)合母線轉(zhuǎn)換電流
在變電站實(shí)際運(yùn)行中,正常情況下只有雙母線接線的母線隔離開(kāi)關(guān)及旁路接線中的母線隔離開(kāi)關(guān),才需要開(kāi)合母線轉(zhuǎn)換電流;而單母線接線的母線隔離開(kāi)關(guān)、母聯(lián)隔離開(kāi)關(guān)及大量進(jìn)出線路的線路隔離開(kāi)關(guān),不存在開(kāi)合母線轉(zhuǎn)換電流的工況。
也就是說(shuō)在這些部位上使用的隔離開(kāi)關(guān)不必要具有開(kāi)合母線轉(zhuǎn)換電流的功能。
目前,國(guó)內(nèi)隔離開(kāi)關(guān)招標(biāo)文件中不提供工程一次接線布置圖,沒(méi)有明確哪些隔離開(kāi)關(guān)是雙母線中的母線隔離開(kāi)關(guān),而是對(duì)所有隔離開(kāi)關(guān)不加區(qū)別的都提出開(kāi)合母線轉(zhuǎn)換電流的要求,這是不合適的。這將使很大一部分隔離開(kāi)關(guān)有了多余的不必要的功能,其直接的弊端是觸頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜了,增加了產(chǎn)品制造成本和維護(hù)檢修的工作量。相反,如果對(duì)雙母線中的母線隔離開(kāi)關(guān),實(shí)際運(yùn)行中需要開(kāi)合較大的母線轉(zhuǎn)換電流,卻又沒(méi)有明確提出要求,制造廠供貨時(shí)不提供引弧觸頭,將會(huì)在倒換母線操作中燒損觸頭,降低隔離開(kāi)關(guān)的有效使用壽命。
3 關(guān)于接地開(kāi)關(guān)開(kāi)合感應(yīng)電流
3.1接地開(kāi)關(guān)的一種特殊運(yùn)行條件
隨著電力建設(shè)的發(fā)展,電網(wǎng)在不斷擴(kuò)大,容量也在不斷增加,為了減少輸電走廊占地,同塔雙回路平行架空高壓輸電線路日漸增多,在這種輸電線路中使用的某些高壓接地開(kāi)關(guān)要求具有開(kāi)合感應(yīng)電流的能力。隨著同塔雙回線的普及和電壓等級(jí)的升高,對(duì)接地開(kāi)關(guān)開(kāi)合感應(yīng)電流的能力也要求越來(lái)越高,開(kāi)合感應(yīng)電流成為高壓接地開(kāi)關(guān)的一種特殊運(yùn)行條件。
在兩條或多條共塔或鄰近平行布置的架空輸電線中,當(dāng)某一回或幾回線路停電后,由于它與相鄰帶電線路之間產(chǎn)生電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng),在停電的回路上將產(chǎn)生感應(yīng)電壓和感應(yīng)電流。因此,用于這些線路的接地開(kāi)關(guān),應(yīng)能滿足以下的運(yùn)行條件:(1)當(dāng)停電線路的一端開(kāi)路,在線路另一端的接地開(kāi)關(guān)分、合操作時(shí),接地開(kāi)關(guān)能開(kāi)斷和關(guān)合容性電流。(2)當(dāng)停電線路的一端接地,在線路另一端的接地開(kāi)關(guān)分、合操作時(shí),接地開(kāi)關(guān)能開(kāi)斷和關(guān)合感性電流。
3.2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的參數(shù)
國(guó)標(biāo)GB1985中以規(guī)范性附錄C給出了接地開(kāi)關(guān)開(kāi)合感應(yīng)電流的要求和試驗(yàn)方法。接地開(kāi)關(guān)的額定感應(yīng)電流和額定感應(yīng)電壓的標(biāo)準(zhǔn)值,應(yīng)從表2中選取,試驗(yàn)次數(shù)為10次開(kāi)合操作循環(huán)。
目前,很多500kV變電工程中停電接地線路很長(zhǎng)、帶電負(fù)荷很大,其感應(yīng)電流和感應(yīng)電壓高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的B類接地開(kāi)關(guān)標(biāo)準(zhǔn)值。如電磁感應(yīng)電流高達(dá)760A,靜電感應(yīng)電流高達(dá)126A,而靜電感應(yīng)電壓則高達(dá)35kV、45kV、65kV。750kV工程的靜電感應(yīng)電壓要求達(dá)到100kV。
3.3并非所有接地開(kāi)關(guān)都需要開(kāi)合感應(yīng)電流
眾所周知,只有同塔雙回平行架空輸電線路中兩端變電站的進(jìn)線側(cè)和出線側(cè)使用的接地開(kāi)關(guān),才應(yīng)具有開(kāi)合感應(yīng)電流的功能。并非變電站中所有接地開(kāi)關(guān)和所有隔離開(kāi)關(guān)附裝的接地開(kāi)關(guān),都需要具備這種功能。要求開(kāi)合感應(yīng)電流的接地開(kāi)關(guān)只是少數(shù)。
目前普遍的現(xiàn)象是,在隔離開(kāi)關(guān)的招標(biāo)文件中,凡是接地開(kāi)關(guān)及帶接地的隔離開(kāi)關(guān)中的接地開(kāi)關(guān),均提出了開(kāi)合感應(yīng)電流的要求,這是沒(méi)有必要的。訂貨時(shí)應(yīng)具體指明哪一種隔離開(kāi)關(guān)的哪一側(cè)的接地開(kāi)關(guān)要求開(kāi)合感應(yīng)電流,不要泛指。由于具備開(kāi)合感應(yīng)電流能力的接地開(kāi)關(guān),要采取引弧及滅弧措施,結(jié)構(gòu)與常規(guī)接地開(kāi)關(guān)是有所區(qū)別的。加上試驗(yàn)費(fèi)用比較昂貴,自然要增加制造成本,因此產(chǎn)品
國(guó)家電網(wǎng)公司對(duì)輸變電設(shè)備采購(gòu)和招投標(biāo)體制,進(jìn)行了集約化管理和集中化運(yùn)作的重大改革。2005年將363kV和1550kV及以上設(shè)備的采購(gòu)和招投標(biāo)集中到公司總部,2006年末又將252kV設(shè)備也集中北京招投標(biāo),對(duì)40.5~126kV設(shè)備則在網(wǎng)省公司集中招投標(biāo)。2006年國(guó)家電網(wǎng)公司還編制和頒布了《110~500kV變電站通用設(shè)備典型規(guī)范》。
為了更好地在招投標(biāo)中正確貫徹實(shí)施典型規(guī)范,合理地確定設(shè)備的相關(guān)技術(shù)參數(shù)和要求,本文談?wù)劯邏航涣鞲綦x開(kāi)關(guān)和接地開(kāi)關(guān)選用中的幾個(gè)問(wèn)題,供電力工程設(shè)計(jì)及設(shè)備選用部門(mén)相關(guān)專業(yè)人員參考。
2 關(guān)于隔離開(kāi)關(guān)開(kāi)合母線轉(zhuǎn)換電流
2.1隔離開(kāi)關(guān)開(kāi)合母線轉(zhuǎn)換電流的典型操作
隔離開(kāi)關(guān)開(kāi)合母線轉(zhuǎn)換電流(俗稱環(huán)流),是在正常運(yùn)行中,用隔離開(kāi)關(guān)斷開(kāi)或閉合由同一電壓等級(jí)設(shè)備和母線在變電所內(nèi)部所構(gòu)成的電氣閉環(huán),從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移負(fù)荷電流的操作。
目前國(guó)內(nèi)變電站接線方式中,采用較多的有單母線接線(單母線分段、單母線帶旁路)、雙母線接線(雙母線分段、雙母線帶旁路)、一倍半斷路器接線及橋形、角形接線等。其中,雙母線倒母線操作是開(kāi)合母線轉(zhuǎn)換電流最典型和常見(jiàn)的工況。此外,作為特例,單母及雙母接線退出旁路母線、一倍半斷路器接線檢修母線時(shí)、橋形,T形,角形接線解環(huán)操作中,為了避免用隔離開(kāi)關(guān)開(kāi)斷很長(zhǎng)的空母線上很大的電容電流而采用相反的操作程序:先斷開(kāi)隔離開(kāi)關(guān),再斷開(kāi)斷路器以退出空載母線。這時(shí)隔離開(kāi)關(guān)也會(huì)遇到開(kāi)合母線轉(zhuǎn)換電流的問(wèn)題。
2.2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的參數(shù)
我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1985-2004《高壓交流隔離開(kāi)關(guān)和接地開(kāi)關(guān)》中,以規(guī)范性附錄B給出了隔離開(kāi)關(guān)開(kāi)合母線轉(zhuǎn)換電流的要求和試驗(yàn)方法。對(duì)空氣絕緣隔離開(kāi)關(guān),其額定母線轉(zhuǎn)換電流值應(yīng)為80%額定電流,最大不超過(guò)1600A,額定母線轉(zhuǎn)換電壓從表1中選;試驗(yàn)次數(shù)為100次開(kāi)合操作循環(huán)。至于額定轉(zhuǎn)換電流最大不超過(guò)1600A,是因?yàn)橥ǔJ前搭~定短時(shí)耐受電流而不是按額定電流來(lái)選用隔離開(kāi)關(guān)的,因此長(zhǎng)期通過(guò)隔離開(kāi)關(guān)的最大電流比其額定電流小得多,所以其母線轉(zhuǎn)換電流最大值可定為1600A。1986年中國(guó)電力科學(xué)研究院高壓開(kāi)關(guān)研究所為了提出我國(guó)隔離開(kāi)關(guān)開(kāi)合母線轉(zhuǎn)換電流的技術(shù)條件,曾經(jīng)用計(jì)算機(jī)計(jì)算和分析了國(guó)內(nèi)10~500kV幾個(gè)電網(wǎng)典型接線的母線轉(zhuǎn)換電流,結(jié)果符合不超過(guò)1600A的規(guī)定。
由于隔離開(kāi)關(guān)的觸頭運(yùn)動(dòng)速度較慢,在開(kāi)合母線轉(zhuǎn)換電流時(shí)產(chǎn)生電弧的燃弧時(shí)間較長(zhǎng),使觸頭易于燒損。為了達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的開(kāi)合能力,制造廠需在隔離開(kāi)關(guān)上增設(shè)引弧觸頭,使隔離開(kāi)關(guān)的觸頭結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。因此有必要將隔離開(kāi)關(guān)分為兩種:具備開(kāi)合母線轉(zhuǎn)換電流能力的和不具備開(kāi)合母線轉(zhuǎn)換電流能力的。設(shè)計(jì)和使用部門(mén)在選用隔離開(kāi)關(guān)時(shí)應(yīng)區(qū)別對(duì)待。
2.3雙母線中的母線隔離開(kāi)關(guān)需要開(kāi)合母線轉(zhuǎn)換電流
在變電站實(shí)際運(yùn)行中,正常情況下只有雙母線接線的母線隔離開(kāi)關(guān)及旁路接線中的母線隔離開(kāi)關(guān),才需要開(kāi)合母線轉(zhuǎn)換電流;而單母線接線的母線隔離開(kāi)關(guān)、母聯(lián)隔離開(kāi)關(guān)及大量進(jìn)出線路的線路隔離開(kāi)關(guān),不存在開(kāi)合母線轉(zhuǎn)換電流的工況。
也就是說(shuō)在這些部位上使用的隔離開(kāi)關(guān)不必要具有開(kāi)合母線轉(zhuǎn)換電流的功能。
目前,國(guó)內(nèi)隔離開(kāi)關(guān)招標(biāo)文件中不提供工程一次接線布置圖,沒(méi)有明確哪些隔離開(kāi)關(guān)是雙母線中的母線隔離開(kāi)關(guān),而是對(duì)所有隔離開(kāi)關(guān)不加區(qū)別的都提出開(kāi)合母線轉(zhuǎn)換電流的要求,這是不合適的。這將使很大一部分隔離開(kāi)關(guān)有了多余的不必要的功能,其直接的弊端是觸頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜了,增加了產(chǎn)品制造成本和維護(hù)檢修的工作量。相反,如果對(duì)雙母線中的母線隔離開(kāi)關(guān),實(shí)際運(yùn)行中需要開(kāi)合較大的母線轉(zhuǎn)換電流,卻又沒(méi)有明確提出要求,制造廠供貨時(shí)不提供引弧觸頭,將會(huì)在倒換母線操作中燒損觸頭,降低隔離開(kāi)關(guān)的有效使用壽命。
3 關(guān)于接地開(kāi)關(guān)開(kāi)合感應(yīng)電流
3.1接地開(kāi)關(guān)的一種特殊運(yùn)行條件
隨著電力建設(shè)的發(fā)展,電網(wǎng)在不斷擴(kuò)大,容量也在不斷增加,為了減少輸電走廊占地,同塔雙回路平行架空高壓輸電線路日漸增多,在這種輸電線路中使用的某些高壓接地開(kāi)關(guān)要求具有開(kāi)合感應(yīng)電流的能力。隨著同塔雙回線的普及和電壓等級(jí)的升高,對(duì)接地開(kāi)關(guān)開(kāi)合感應(yīng)電流的能力也要求越來(lái)越高,開(kāi)合感應(yīng)電流成為高壓接地開(kāi)關(guān)的一種特殊運(yùn)行條件。
在兩條或多條共塔或鄰近平行布置的架空輸電線中,當(dāng)某一回或幾回線路停電后,由于它與相鄰帶電線路之間產(chǎn)生電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng),在停電的回路上將產(chǎn)生感應(yīng)電壓和感應(yīng)電流。因此,用于這些線路的接地開(kāi)關(guān),應(yīng)能滿足以下的運(yùn)行條件:(1)當(dāng)停電線路的一端開(kāi)路,在線路另一端的接地開(kāi)關(guān)分、合操作時(shí),接地開(kāi)關(guān)能開(kāi)斷和關(guān)合容性電流。(2)當(dāng)停電線路的一端接地,在線路另一端的接地開(kāi)關(guān)分、合操作時(shí),接地開(kāi)關(guān)能開(kāi)斷和關(guān)合感性電流。
3.2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的參數(shù)
國(guó)標(biāo)GB1985中以規(guī)范性附錄C給出了接地開(kāi)關(guān)開(kāi)合感應(yīng)電流的要求和試驗(yàn)方法。接地開(kāi)關(guān)的額定感應(yīng)電流和額定感應(yīng)電壓的標(biāo)準(zhǔn)值,應(yīng)從表2中選取,試驗(yàn)次數(shù)為10次開(kāi)合操作循環(huán)。
目前,很多500kV變電工程中停電接地線路很長(zhǎng)、帶電負(fù)荷很大,其感應(yīng)電流和感應(yīng)電壓高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的B類接地開(kāi)關(guān)標(biāo)準(zhǔn)值。如電磁感應(yīng)電流高達(dá)760A,靜電感應(yīng)電流高達(dá)126A,而靜電感應(yīng)電壓則高達(dá)35kV、45kV、65kV。750kV工程的靜電感應(yīng)電壓要求達(dá)到100kV。
3.3并非所有接地開(kāi)關(guān)都需要開(kāi)合感應(yīng)電流
眾所周知,只有同塔雙回平行架空輸電線路中兩端變電站的進(jìn)線側(cè)和出線側(cè)使用的接地開(kāi)關(guān),才應(yīng)具有開(kāi)合感應(yīng)電流的功能。并非變電站中所有接地開(kāi)關(guān)和所有隔離開(kāi)關(guān)附裝的接地開(kāi)關(guān),都需要具備這種功能。要求開(kāi)合感應(yīng)電流的接地開(kāi)關(guān)只是少數(shù)。
目前普遍的現(xiàn)象是,在隔離開(kāi)關(guān)的招標(biāo)文件中,凡是接地開(kāi)關(guān)及帶接地的隔離開(kāi)關(guān)中的接地開(kāi)關(guān),均提出了開(kāi)合感應(yīng)電流的要求,這是沒(méi)有必要的。訂貨時(shí)應(yīng)具體指明哪一種隔離開(kāi)關(guān)的哪一側(cè)的接地開(kāi)關(guān)要求開(kāi)合感應(yīng)電流,不要泛指。由于具備開(kāi)合感應(yīng)電流能力的接地開(kāi)關(guān),要采取引弧及滅弧措施,結(jié)構(gòu)與常規(guī)接地開(kāi)關(guān)是有所區(qū)別的。加上試驗(yàn)費(fèi)用比較昂貴,自然要增加制造成本,因此產(chǎn)品