柱上断路器在排涝泵站中的应用
2015-03-14孙祥龄
孙祥龄
(惠州市排水管理中心,广东 惠州516002)
0 引言
我中心到目前为止共建设有5座排涝泵站,总装机为12 520kW。排除泵站供电线路故障是排涝泵站的重要工作。一般泵站的供电线路产权都归用户所有,管理单位往往都把管理重点放在机组设备上,而忽略供电线路的维护。但是供电线路在运行几年后就会经常出现故障,造成泵站全站断电现象,将直接影响泵站的正常工作。通过实践总结,供电线路最好在变电站的出线端架设柱上断路器,这样既保护了线路安全,又为供电线路维护提供了方便。下面笔者以我中心陈塘甲乙线路为例来进行说明。
1 排涝泵站供电线路现状
陈塘、风门坳排涝泵站的高压供电线路(以下称陈塘甲乙线路)2008年投入运行,该线路从220kV金源变电站F26出线,分别至陈塘、风门坳排涝泵站高压进线柜,由架空线路和敷设电缆两部分组成。架空线路长约4 626.4m,电力电缆长约3 784m。陈塘乙线F19主供陈塘排涝泵站,甲线F6主供风门坳排涝泵站。建设时,按照供电设计,甲乙线路可互为备供线路。
甲乙线路经过几年运行经常出现故障,而故障原因大致有以下几点:(1)架空线路杆塔上绝缘子经过6年的运行,有部分出现裂纹,在雨季就会导致高压线路接地,从而造成高压断路器跳闸。(2)架空线路的跳线部分与下地电缆交接处使用了铜铝接头,由于种种原因铜铝线耳断裂,从而导致线路故障。(3)杆塔下的藤状植物在南方生长非常迅速,一般一个多月就可能长到碰触架空线路的高度,并且生命力很旺盛,不容易根除掉。所以要经常巡查并及时清除,不然在雨季就会造成线路单相或多相接地,以至于造成线路故障跳闸。
电缆部分故障并不多见,主要防止工程施工破坏即可,所以在此不花太多的笔墨描述。
2 排涝泵站供电线路维护时出现的困难
2.1 供电线路的产权
说到产权必须从供电线路的施工程序开始介绍,任何一条供电线路施工前,都必须到当地的供电局去申请,因为任何单位或个人需要新装用电或增加用电容量、变更用电都必须按《电力法》规定,事前到供电企业用电营业场所提出申请,办理手续。然后供电企业和用户应当在供电前根据用户需要和供电企业的供电能力签订供用电协议,该协议应包含供电方式、供电质量、供电时间、用电容量等。而在协议中责任的划分即划分了产权,一般从供电方案中的变电站高压柜出线接线端子开始到用户高压室或从供电指定的电缆分接箱出线端到用户高压室,该线路的产权归用户所有,但调度权归供电局所有,线路由用户自己维护。
2.2 线路维护需要有资质的企业协助
排涝泵站一般是事业单位,在人员编制上一般只编制了泵站运行人员,未编制高压线路维护专业人员。(1)一般事业单位没有线路承装资质,不能在供电部门申请办理停电手续。(2)事业单位在人员安排上紧缺线路维修维护人员,很难在一个单位配备一个线路检修班组并且购置相应设备,因为这样线路维护成本太高。所以,一般只能外请企业进行维护,即将高压线路维护工程外包给有高压线路承装资质的企业,和他们签订服务合同,这样在时间控制上就很被动。
2.3 线路维护时申请停电困难
排涝泵站一般都需要在汛期发挥作用,而供电部门为了保护大部分电力用户的权益,在停电安排上都有严格的审批程序。在内涝比较严重的城市,供电部门为了配合三防部门完成防汛任务,一般在汛期不允许停电,那么个别排涝泵站供电线路在汛期遇到故障时,要申请停电检修就十分困难,往往正常的停电审批时间都要几周,而排涝泵站的设计标准是城区内24h暴雨一天排干,城镇24h暴雨三天排干,这样汛期如果遇到供电故障,时间就成为完成职能任务时最大的问题。如果线路故障处理不够及时,就会造成排涝任务不能完成。即使供电部门按照正常的审批程序停电,也要严格执行两票制度,这样由调度部门下达指令到变电站安排人员去现场操作,都要相当长的操作时间。如果在汛期,确实很容易延误洪水的排放,给国家造成不可估量的损失,如果可以及时操作,则会让损失大大减小。
所以如果能让用户自主送电,就可避免以上困难。这样最好的方式就是装设柱上断路器。
3 柱上断路器的选择
柱上断路器主要用于配电线路区间分段投切、控制、保护,能开断、关合短路电流,根据绝缘介质的不同可以分为油浸断路器、真空断路器、SF6断路器。具体如下:(1)油浸断路器。油浸断路器是早期的产品,因开断能力差、油易燃、渗漏、易酿成二次事故而趋于淘汰。(2)真空断路器。真空断路器有箱式、柱式两种。额定电流常为400A、630A,就额定电流而言两者之间价格相差不大,额定开断短路电流有12.5kA、16kA、20kA,机械寿命为额定电流开断10 000次以上,额定开断短路电流开断次数30~50次,能频繁操作。(3)SF6断路器。SF6断路器额定电流为400A、630A,额定开断短路电流一般至125kA,目前有的厂家已有16kA产品,机械寿命为额定电流开断10 000次以上,额定开断短路电流开断次数30~50次,适合于频繁操作。
用户可以根据自己的需要,综合考虑价格和性能指标选择一个适合线路的断路器型号。如陈塘甲乙线路就选用了一个柱上真空断路器,型号为ZW32-12/630-20(图1)。平时遇到故障时自动跳开,保护线路,当需要简单维护停电检修时可以直接向调度申请,自主断开断路器,操作及安装都非常方便。
图1 ZW32-12/630-20柱上真空断路器
4 结语
随着城市的发展,城市防洪排涝也日益受到重视,内设的排涝泵站也在日益增多,但供电线路维护一直都是一个比较大的问题,困扰着泵站管理单位。因为线路的维护专业性强,并且每次维护前都要委托有资质的施工企业去供电部门申请办理停电手续,停电审批程序过于复杂,加上几个单位的协调往往不会很顺畅,停电周期相对较长。如果供电部门不能及时安排停电,将会影响排涝泵站的供电安全,同时导致排涝泵站不能及时排涝,从而给人民财产带来巨大损失;如果供电线路能及时得到维护或维护时间能适当缩短,那么在汛期对人民财产都是一种保障。所以安装了柱上断路器,就相当于安装了一层保障。柱上断路器操作方便,只要用户的作业人员稍加培训就可以掌握。但是根据供电部门要求,用户必须对在电网内作业的电工进行进网作业培训,只有拿到进网作业许可的电工,才能被允许接受调度指令和在电网内作业。笔者借着工程实例来表达这层意思,希望能给同行一点帮助。
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