GG -1A型高压开关柜的真空断路器改造

技措技改GG-1A型高压开关柜的真空断路器改造袁建伟浙江巨化建化有限公司，浙江衢州324004）油断路器的改造，探讨了有关断路器和过电压保护装置的选型、操作机构的匹配、主要技术参数的调试等改造过程中遇到的一些具体问题，为相关技术改造提供一些实践经验。

GG-1A型高压开关柜广泛应用于化工企业6kV、10kV户内高压配电系统，而以前该柜选用的高压断路器基本上均是SN10-10I”）型少油断路器，操作机构大多采用CD10I”）型电磁操作机构。由于少油断路器是利用绝缘油来冷却灭弧的，在长期的使用中发现这种断路器存在如下问题。（1）分合数次后油质就碳化、变黑，需及时换油；（2）触头易发热，测量接触电阻值明显增大，经解体后发现动、静触头拉弧、磨损；3）密封点渗油，严重时造成油位下降，需及时补充。所有这些都在一定程度上影响到配电装置的安全可靠运行，特别是在需要频繁操作的回路更是如此。由于化工企业连续生产的特点，需要对供电可靠性有更高的要求，电气设备的更新换代已迫在眉睫。近年来，随着高压真空技术和过电压保护技术的日趋成熟，作为新一代真空断路器的核心部位的真空灭弧室的真空度已达1.10-3Pa以上，绝缘强度很高，灭弧能力大大增强，短路开断次数在20~100次，额定寿命高达开合10000次以上，各项主要指标大大高于少油断路器，而且维护更简单、方便。目前在配电系统中用高压真空断路器代替少油断路器已成趋势。然而，对一些中小型化工企业，如果把开关柜整体更新，在资金和时间上可能会存在一定困难，那么，仅更换开关柜内部的断路器应是一种经济、方便、实用的方法，具有可行性。

真空断路器的选型我公司6kV配电系统现有近30台GG关柜，原采用的SN10-10I型少油断路器有600A和1000A2种规格。我们在真空开关选型时，考虑到短路开断电流及其他相关技术参数的要求，并同时照顾到备件的通用和互换方便，统一选用ZN28A-10250-31.5型壁挂式真空断路器。该断路器的安装和外形尺寸和原SN10少油断路器相近，其主要优点是使用寿命长、维护简单、无爆炸危险、无污染、噪音低等，并且适用于频繁操作等比较苛刻的工作条件。该断路器的主要电气技术参数额定电压10kV；额定电流1250A；*高电压11.5kV；额定短路开断电流31.5kA<工频耐压42kV；额定、关合电流80kA；雷电冲击耐压75kV；燃弧时间20.经过对各回路主要电气技术参数的分析验算，并和原SN10少油断路器各相应参数比较，选用该真空断路器完全能够满足各回路配电的需要。与操作机构的匹配问题操作机构不仅要满足断路器合闸力矩、分合闸速度的要求，而且还要确保断路器有效的分合行程。目前该真空断路器新配制的机构一般采用CD17直流电磁操作机构、CT19弹簧操作机构等。我公司GG-1A开关柜原使用的CD10"型操作机构的合闸力矩、分合闸速度都能满足要求，可以配套使用，而在分合闸行程方面，现在选用的ZN28A-10250型真空断路器主轴转动角比原少油断路器小，为58.土1，分闸位置由断路器本身的缓冲块位置限定（如所示）。合闸时触头闭合后，操作机构的多余行程就作用于触头压力弹簧上，产生接触行程或称超行程）。若采用原有机构的拐臂、拉杆等，随着断路器主轴转角的减少，操作机构主轴转角行程将相应减少，其结果就产生下列问题。1）机构行程减少，合闸能量不足，合闸可靠性降低；2）辅助触点错位不能正常工作或触点达不到一定的断开距离，断开时容易拉弧而烧坏触点；3）会使断路器超行程过量，如果操作不当就有可能损坏真空灭弧室和传动机构。因此，必须把原机构配套使用的拐臂安装角度、拉杆长度作相应调整，必要时必须更换与机构主轴相连的拐臂经试用比较后选用了两孔距为65mm的规格）。调整时需反复用加力杆手动试合，未调整到位时，手动合闸用力不宜太大。动作轻松自如后，经测量触头开距和接触行程在允许范围后再进行数次电动分合，并视情况作进一步调整。-10/1250型真空断路器传动机构1.操作机构主轴；2.机构拐臂；3.拉杆；4.断路器主轴；5.分闸拉簧；6.缓冲块；7.测量接触行程部位；8.真空灭弧室；9.动触头；10.导向装置；11.测量触头开距部位；12.导电杆；13.拐臂；14.触头压力弹簧主要技术参数调试、分析触头开距和接触行程是真空断路器的2个重要技术参数。本产品触头开距允许范围11±1mm，接触行程4±1mm.触头开距即动、静触头在断开时的离开距离）可通过测量真空泡下方与动触头相连的导电杆的分、合行程得到如）。先找一处相对静止的基准面，用可测高度的游标卡尺分别测出断路器在分、合时某相导电杆的高度，然后把2个数值相减就是该相触头开距值，再测其他2相。一定的触头开距能够保证断路器断开时可靠分断。随着触头磨损，开距也将增大，所以在测量触头开距时同时应注意触头磨损值，当磨损量超过3mm时应更换真空泡。其次是测量接触行程，接触行程也可认为是真空断路器在合闸时动、静触头接触后动触头的假想运动行程，可通过测量触头压力弹簧在分、合时的压缩距离得出如）。由于空间位置的限制，测量时应使用较小量程的游标卡尺，分别测得真空断路器在开、合时触头压力弹簧的长度值，要注意的是2次测量应在同一位置进行，把2次测量结果相减就是该相接触行程。同样，再按此方法测出其他2相。接触行程越大，触头压力越大，它对触头接触电阻值影响很大，接触电阻值可用微欧级双臂电桥测量有条件的话*好用直流压降法测量），要求小于50！"，但是触头压力过大，不仅触头容易磨损，影响真空泡使用寿命，而且需要操作机构有更大的合闸力矩，对断路器和操作机构都是不利的。因此，在保证接触电阻的前提下，接触行程*好调整为要求值下限。必须注意的是不论调整触头开距还是接触行程都必须尽可能使3相数值基本相同。真空断路器在投运前还必须按规定再做工频耐压等试验。至于其他一些技术参数如分合速度、三相不同期性、合闸触头弹跳时间等出厂前厂家都要测试并提供数据，但是用户在安装和调整触头开距和接触行程时，特别是在三相调整不均时有关参数会有变化，如果具备相关技术条件可作进一步校验、调试。过电压保护装置的选择由于真空断路器存在操作过电压，对配电系统及用电负载有一定的影响，所以必须在断路器负载侧装设过电压保护装置。目前使用的过电压保护装置有：R-C阻容吸收保护器、氧化锌避雷器及TBP过电压保护器等。而氧化锌避雷器又可根据使用场合和负载情况设有电站型、配电型、保护电机型等多种形式。为有效保护相间过电压，一些厂家又设计出组合式氧化锌避雷器。而TBP过电压保护器是集保护和检测于一体的过电压保护装置，可实现3路过电压数据的实时采集、比较、处理并记录。我公司根据不同的使用场合，选择了相应的过电压保护装置。在6kV配电回路，选用了配电型HY5CS5-7.6/27L氧化锌避雷器，该避雷器额定工作电压7.6kV，标称放电电流下残压27kV，能够满足供电线路的要求；在6kV高压电机回路，因为高压电机绝缘值相对要低一些，而且对相间过电压也要有较好的保护，所以我们选用了保护电机专用的HY2.-7.69ZH组合式氧化锌避雷器，该避雷器额定工作电压也为7.6kV，不同的是标称放电电流下残压为19kV，比配电型有所降低，且可以有效地保护相间过电压，保证了高压电机的安全运行；袁建伟，1965年出生，1985年洛阳建材专科学校工业自动化专业毕业，一直从事电气检修管理工作，负责完成了多项电气安装及技术改造项目。稿、发布广告启事化工科技是国内外公开发行的***化工领域技术类期刊，***火炬计划项目中国期刊网全文收录期刊，已被国际学术界公认的权威检索性期刊El、CA、SCI所收录。化工科技主要报道全国化工领域重大科研成果和技术改造成果。重点报道化工企业急需的易于工业化的科研成果和对生产具有普遍指导意义的技术改造成果，对国家、省、市级的自然科学基金资助项目、国家教委博士后基金资助项目和各种科技攻关项目以及各种获奖项目优先报道。化工科技还将以较大篇幅发布化工产品、化工设备、化工仪表、技术转让和人才供求广告。化工科技是由中国石油天然气总公司主管，中国吉林石化公司主办的期刊，发行覆盖面广，遍及全国30个省、市、自治区的化工企业、科研院所、大专院校及省市级图书馆。本刊为双月刊，邮发代号：12-113，全年订价80元，可随时通过编辑部或在当地邮局订阅。联系地址：132021吉林市遵义东路27号化工科技编辑部；2003年婵性体征订、征稿、征集广告启事学术水平高：已被CA、EI、SCI等国际学术界公认的权威检索期刊检索收录，1999年影响因子以0.28位于全国化工类期刊第23名。信息量大：每期刊登全国100家大型化工企业、橡胶企业1000多种产品供求信息；刊登全国各大科研院所、高等院校、科技开发公司技术转让项目数百项。C广告量大：每期以较大篇幅为全国橡胶、塑料、化工行业的单位所生产的产品及所使用的机械设备、仪器仪表等发布广历史辉煌：已被评为自然科学十佳期刊和全国石化类核心期刊。婵性体是由中国石油吉林石化公司及全国合成橡胶信息总站主办的***期刊，是全国橡胶和塑料行业的核心期刊。婵性体以理论性、实用性、权威性与信息性为特色，主要报道合成橡胶通用胶及特种胶）胶乳、橡塑助剂、轮胎、电线电缆、涂料、聚合物单体、橡塑共混及改性、高分子合金材料等的科研、生产、加工应用等内容。婵性体开辟有研究报告“、加工应用”、装置设计“、分析测试”、专论综述“、技术讲座”等专业技术性栏目，另外还设有技术市场“、产品市场”、信息快递“等信息宣传性栏目。婵性体承办各类广告的发布：企业形象宣传；主要产品、机械设备、仪器仪表等的介绍宣传；技术转让、合资合作、会务通知、人才招聘等信息发布。本刊每年为大批相关企业发布广告，为各企业带来良好的社会效益和经济效益。欢迎广为利用。婵性体发行覆盖面广，遍及全国30个省、市、自治区的相关企事业、科研院所、高等院校、图书馆，是橡塑行业期刊的佼佼者。婵性体为双月刊，国内外公开发行。国际标准刊号ISSN1005-3174，国内统一刊号CN22-1229/TQ，邮发代号12-110，每期定价16.50元，全年99.00元。本刊邮发与自办发行相结合，本编辑部尚有19912001年各年度部分婵性体期刊，50元/年，欢迎订阅。开户行：吉林市工商行吉化支行户名：吉林市吉研高新技术开发公司帐号：8022118090000755