10kV可移开式断路器检修新模式探讨

2020-11-25陈志平谭家勇张耀煊黄育龙

中国设备工程 2020年22期

陈志平，谭家勇，张耀煊，黄育龙

（广东电网有限责任公司佛山供电局，广东佛山 528000）

变电站10kV移开式断路器具有控制作用和保护作用，其安全性能直接关系到用户供电的可靠性和供电质量。近年来，开关柜短路故障、紧急或重大缺陷时有发生，严重影响电网安全运行和用户供电的可靠性。

为了确保10kV移开式断路器的安全运行，通常采取日常巡视、检查和维护工作，并根据Q/CSG1206007-2017《电力设备检修试验规程》的相关要求，开展专业的检修工作。由于停送电操作时间和检修工作量大，并受工作环境和客观条件的影响，往往会导致现场检修工作时间长、检修深度不足和由此造成的质量欠佳等问题。因此，有必要探索新的检修模式，提升检修效率和质量。

1 传统检修模式的概况

1．1 现场开展传统检修模式耗时长

按照《电力设备检修试验规程》的相关要求，10kV开关柜断路器本体的B修项目中，B1类检修项目有19项，B2类试验项目有9项。

经测算，在保质量的情况下，要完成一台移开式断路器B1和B2类共计28项的B修项目就需要至少139分钟，加上停送电操作、布置安全措施、办理许可手续等工作，每台断路器B修的停电时间至少要3小时以上。如果是变低大电流开关柜影响就更大了，增加了10kV母线运行的风险。

1．2 现场开展传统检修模式质量欠佳

在现场检修作业中，对于一些难度较大的项目（如：底盘、传动轴（件）、主轴、弹簧、缓冲器等），由于现场专用工装限制，难以进行拆下检查和测量尺寸。因此，传统的现场检修模式局限于解体工装和检修时间，不能彻底解体检修而导致检修的深度不够和质量欠佳。

综上所述，检修时间、检修工装的不足影响到设备检修的质量，威胁到设备安全运行；停电时间长、停电范围大，将影响到供电可靠性甚至影响到电网的可靠性。现场检修需时与停电时间限制之间的矛盾，成为了确保电网安全、设备安全和供电可靠性的最大矛盾。特别是故障应急处理时，由于备品备件等问题，往往会导致延时复电。

2 新检修模式的建议

针对传统检修模式存在的问题，提出利用现有检修中心平台，采取轮换检修的模式代替传统现场检修的模式，有利于对10kV移开式断路器小车进行深度的、全面的解体检修，提升设备健康水平；有利于缩短停电时间，减少对用户的持续供电的影响；有利于提高系统的可靠性。

所谓轮换检修机制，是使用备品将需要开展检修的断路器小车替换下来并送至检修中心进行工厂化检修，修好后的断路器小车作为备品进行下一次轮换。统计缺陷率高的设备（如：10kV电容开关），预先组织备品，当发现运行设备异常、缺陷时，使用备品立即更换，并将更换下来的设备送至检修中心进行工厂化检修，修好后作为备品进行下一次轮换备品。

3 新模式的验证

3．1 轮换检修的现场作业耗时论证

轮换检修所需的现场工作量少。在停电前，对准备轮换的断路器进行参数确认，找合适的备品断路器，并根据现场情况进行适应性改造，并进行出厂试验合格后。现场只需要将备品断路器推进开关柜内，核对二次回路（或将二次回路做适应性完善），并进行传动和信号核对后，即可完成现场工作。

3．2 轮换检修模式的质量论证

工厂化检修按照设备《工厂化检修作业标准》开展深度的解体检修，其检修深度和质量优于传统现场检修模式，且效率高。

3．3 轮换检修对时户数的影响

以220kV某变电站10kV 5M B修为例，如果采用轮换检修的方式，则断路器部分的B修项目将不再需要现场停电进行。只需要对开关柜本体进行五防机械检查、母线清扫检查、电缆室检查和母线回路电阻测量、绝缘电阻测量、交流耐压等检修试验项目即可。

现场实施的项目数量大大减少，整个作业只需3～4小时实际作业时间即可完成现场工作。批准的停电时间可从原来36小时减少到最多8小时即可，影响时户数85184时户，比原来现场检修影响时户数大幅减少77.79%，如图1所示。

图1 某220kV变电站采用轮换检修前后影响时户数

根据2019年设备A修B修情况，2019年共有6段10kV母线需要进行母线停电检修。以每段母线平均涉及用户数9000户，现场检修停电时间36小时，轮换检修停电时间8小时计算：全年6段母线现场检修影响时户数达到了1944000时户，而轮换检修只影响到432000时户，影响范围大幅减少了77.78%。

4 新模式替换条件

实施轮换检修模式和满足应急替换、抢修工作的需求，重点需要关注的就是备品断路器的通用性问题。以目前数量最多的VD4型移开式断路器为例，该型号产品存在的通用性问题在以下4个方面：

（1）断路器柜宽；

（2）断路器额定电流；

（3）二次控制电压；

（4）二次回路及航空插匹配问题，针对每一个问题，都需要制定相应的适应性改造方案。

4．1 断路器柜宽

VD4型断路器有3种柜宽，分别为1000mm、800mm和650mm。1000mm为变低大电流开关柜专属的断路器柜宽，800mm和650mm均为馈线柜和电容柜断路器柜宽。不同柜宽的断路器不能通用，因此，断路器柜宽的通用性问题，可以通过储备对应柜宽的断路器来解决。

4．2 断路器额定电流

VD4型断路器的有4种额定电流：630A、1250A、3150A和4000A。630A和1250A两种规格用于馈线柜和电容柜；3150A和4000A则用于变低大电流开关柜。1250A断路器和4000A断路器可以向下兼容，630A和3150A断路器只能同级备用。

4．3 二次控制电压

VD4型断路器有两种控制电压，分别为110V和220V。该层级的改造，需要按照被更换断路器的控制电压分别更换：分、合闸线圈；储能电机；闭锁线圈等主要元件，即可满足替换的电压条件。

4．4 二次回路及航空插匹配问题

据统计，原厂与合资的VD4断路器的二次回路和航空插头与目前主流的同型号断路器有差异，这需要对回路和航空插头插针进行改造。

5 结语

通过轮换检修模式，解决了传统检修模式的不足，具备以下明显优势：

5．1 缩短现场检修时间

轮换检修模式的优越性在于停电时间短和检修质量高两方面。通过轮换检修，10kV开关柜现场检修所需停电的更少。停电影响的时户数大幅度减少，并提高了10kV母线的供电可靠性。

5．2 提高设备检修质量

对断路器开展工厂化检修，在检修中心完备的工装和检修条件下，断路器得到了更深入的维护和检修。高质量的检修，能够发现现场不具备条件发现的设备隐患，为保障电网安全、设备安全打下了坚实的基础，起到了很好的扫雷作用。

5．3 提升应急处置能力

轮换检修模式，对于10kV开关柜应急抢修和快速复电也有极大的提升。在新的轮换检修模式下，在断路器发生故障后，只要将对应型号的备品断路器送往现场，按照各类型的断路器小车替换工作指引和实际进行适应性改造后，即可与故障断路器进行更换。现场便可快速复电，后续将故障断路器返回检修中心进行故障分析和修复工作即可。