10kV配電工程中負荷開關技術指標的質量控制

張永俊

【摘要】110kV來蘇站10kV貓山線轉接杜阮站10kV子棉線中和支線是國家配電網重要的組成部分，其中有關10kV符合開關設備的啟用主要是為了電網系統更具安全性和可靠性，且易于安裝、維保考慮，它可以配合限流熔斷器來保護變壓設備，在我國電力系統中得到了普遍的應用和推廣。本文針對本項目10kV配電工程中負荷開關技術指標的質量控制展開討論與分析，旨在參考。

【關鍵詞】10kV配電工程；負荷開關；技術指標；質量控制

當前，我國有很多電力設備生產廠家可生產各種型號迥異的SF6負荷開關成品，在生產中，無一不是借鑒國外先進的生產技術手段，憑借這些生產經驗我們再行改進，保證負荷開關的主要技術指標能夠達到國內外于同型號電力產品的計技術要求標準，SF6開關的主要控制術指標由筆者通過下文一一作介紹。

1.10kV配電工程中負荷開關（SF6）的水分控制

按照我國國家標準（GB/11022-1999）規定內容的要求，高壓開關設備的要求、5.2分升/t596-1996電力設備預防性試驗規程要求通用技術條件。實行SF6負荷開關的微量水分控制。我們首先抓改造，生產環境是兩個：系統安全的過程中，三個是監視和測量儀器。專門為SF6負荷開關車間生產線的建立。做無塵，恒定的溫度和濕度，技術和工藝紀律是生產合格產品的支持。我們在實施過程中，在同一時間，修改原宮口。經過多次實驗，制定開關元件的烘烤時間，烘烤溫度和真空度的要求，和干燥劑的使用要求。同時也使焙燒-裝配-真空充SF6氣體檢測鏈路連接系統。由國家數字精密露點華爾茲計量校準所最終測試。確保符合國家標準的SF6負荷開關的水分含量。

2.10kV配電工程中負荷開關（SF6）的電氣壽命控制

為了驗證SF6負荷開關的產品工藝質量，委托電力工業電力設備及儀表質量檢驗中心（即中國電科院開關試驗站）依據GB3804-90交流高壓負荷開關GB/T11022-1999高壓開關設備和控制設備標準的共同技術要求，做了型式試驗，成功的開斷有功負載630A，150次。在SF6負荷開關的開斷和關合試驗中，（按照要求進行了：方式1：“合—分”額定有功負載開斷電流630A，100次，方式2“合—分”閉環開斷電流630A，10次；方式3：“合—分”5%額定有功負載開斷電流31.5A，20次；方式4：“合—分”額定電纜充電電流開斷10A，20次；方式5：關合額定短路關合電流50KA峰值，2次，接地開關關合額定短路關合電流50KA、峰值，2次）機械壽命：主回路5000次，接地2000次，轉移電流1700A，通過型式試驗，說明SF6負荷開關的裝配工藝和檢驗工藝是正確可行的。在成功的型式試驗基礎上，對試驗產品進行了解剖分析，發現滅弧柵的材質耐電孤高溫性能不是很理想，20kA、4S短時耐受電流過后，滅孤柵有些變形。經請教有關專家對滅孤柵的原材料進行了更新，選擇了可在高溫下正常工作的高性能絕緣性材料聚酰亞胺。在同行廠選用的負荷開關，通過負荷開關柜型式試驗中，證明聚酰亞胺材料大大提高了滅孤柵的性能，使SF6負荷開關在開斷和關合試驗時非常順利的完成，且在20kA＼4S的短時耐受后未發現任何變形。

3.10kV配電工程中負荷開關（SF6）的泄漏率控制

SF6負荷開關的泄漏率一直是廠商和用戶關注的焦點。外國商品的通貨膨脹壓力開關24小時為0.04MPa密封試驗荷載，0.05% /年泄漏率，開關的使用壽命30年。SF6負荷開關氣體壓力的國內企業0.045mpa生產，每年的密封試驗泄漏率24小時是比較高的，在1%～5%/年。是因為壽命原因導致國內有關SF6負荷開關的電氣泄漏率和國外同型號產品的電氣泄漏率的偏差如此之大呢？

我們的分析表明，主要原因在于材料和密封圈的國內生產性能比國外的生產性能，密封圈的問題，我們多次請教專家密封，改變了形狀和密封圈的材料。我們使用專利技術，密封技術，將上、下殼之間的動態匹配與殼體的密封圈的“出口”型密封圈，物料進入軟木橡膠。為了確保橡膠圈的壽命，老化試驗在100℃的熱空氣24小時，硬度變化為±2度。伸長率變化16%，拉伸強度15%，叢萬事通阻力25 #變壓器油試驗在24小時100℃彎曲2.8%的體積，重量變化0.1%，硬度的變化3度，脆性溫度- 45℃。試驗結果證明：該密封圈的性能可以滿足我們的要求。同時也把通氣閥和觀查窗所使用三元乙丙的密封圈改為了而油性和耐高低溫、性能好的丁晴橡膠。并且把合模線改到了非密封表面部位，從而使密封效果大大提高。我們采用“口”密封圈后對SF6開關的組裝工藝進行修改，改變螺栓緊固順序：將螺栓的鎖緊力由原來的30N/m降至22N/m，并把開關進行100次“合-分”后作密封檢驗。開關充氣壓力為0.045MPA放到密封罐內24小時，放入前后兩次測得基數值相等（差值為零）。這表明檢漏設備精度在10-7時不能測出數值，也就是說泄漏率基本為零，特此將24小前后有變化，則認定此產品為不合格，在電力工業電力設備及儀表質量檢驗中心（即中國電科院開關試驗站），做型式試驗中測得泄漏氣體濃度的增量△c=0.03uL/L，封閉罩從積Vm=2.46M3；試品體積V1=0.72M3；開關內充氣體積V=0.029M3；間隔時間△t=86400S；絕對大氣壓P=0.1MPA；SF6開關充氣壓力Pr=0.045MPA；F=（△C×（Vm×V1）×P）/△t；Fy=[（F×31.5×106）/（V×（Pr+P）×100。經過計算，相對年漏氣率Fy=0.045%/年，達到國外同型號產品的先進水平。

4.10kV配電工程中負荷開關（SF6）的回路電阻控制

國產SF6負荷開關的技術條件，一般要求主回路電阻不大于65uΩ，而國外相同型號的產品則要求不大于42uΩ。為有效降低SF6負荷開關回路電阻值，且能夠達到國外同型號產品水平。通過試驗分析表明：導致SF6負荷開關回路電阻值偏大的原因主要是動靜觸頭兩者之間夾緊力和夾入的動作一致性。為了得到更為準確的結果，我們通過做試驗來確定夾緊力為大致在160N～190N之間，并對影響觸頭夾緊力的碟型彈簧進行了篩選，選擇了高質量的碟型彈簧。還特別命令接觸夾緊力測試儀、測量精度±1N的夾緊力，在測試的生產過程為每個負載觸點開關，確保接觸平面張力一致性；原因之二是R13球面接觸和聯系以確保在85%以上的范圍，以確保主回路在42U開關電阻值以下。以上兩項措施確保主回路電阻值的變化之前和之后的機械壽命在規定值之內，質量標準，實現主回路電阻≤42UΩ，大幅度的溫升試驗。只有指定的值的約50%，因此SF6開關可以可靠運行于50℃高溫環境下。

5.結束語

本文探討10kV配電工程中負荷開關技術指標的質量控制，主要是為我國電力配網工程中應用SF6開關如何保證各項技術指標達到國家要求作指導，提高整個配電工程的安全性和可靠性打下理論基礎。本文所闡述內容僅為筆者個人意見，如有遺誤，請同行朋友多多指正。

參考文獻

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