1　引　言 　　吐哈油田供水供電處10 kV 高壓配電室共有11 座，擔(dān)負(fù)著原油開采、加工、油田注水、注氣等系統(tǒng)的配電工作，大部分采用兩路10 kV 線路供電，正常情況下一路工作，一路備用，并且單井線路在變電站外通過線路聯(lián)絡(luò)斷路器可形成環(huán)網(wǎng)供電。 　　 　　高壓斷路器是配電網(wǎng)中最重要的開關(guān)設(shè)備之一，他具有以下2 種作用： 　　 　　控制作用　根據(jù)電力系統(tǒng)運(yùn)行的需要，將部分或全部電氣設(shè)備以及線路投入或退出運(yùn)行。 　　 　　保護(hù)作用　當(dāng)電力系統(tǒng)某一部分發(fā)生故障時，將該故障部分從系統(tǒng)中迅速切除，防止事故擴(kuò)大，保護(hù)系統(tǒng)中各類電氣設(shè)備不受損壞，保證系統(tǒng)安全運(yùn)行。 　　 　　吐哈油田電網(wǎng)中，有4 座高壓配電室建設(shè)時間相對較早，早期設(shè)計(jì)人員均選用少油斷路器，但由于少油斷路器本身的劣勢為油田配電系統(tǒng)的運(yùn)行和維護(hù)管理帶來諸多不便，目前選用高壓開關(guān)設(shè)備中技術(shù)領(lǐng)先的真空斷路器改造了4 座高壓配電室。技術(shù)改造后改善了配電室的運(yùn)行性能，增強(qiáng)了配電系統(tǒng)的可靠性和安全性。 　　 　　2　配電室油斷路器存在的問題 　　 　　高壓油斷路器利用變壓器油作為滅弧介質(zhì)，分多油和少油兩種類型。由于少油斷路器制造工藝簡單、價(jià)格也相對便宜，故在10 kV 配電系統(tǒng)中常被設(shè)計(jì)人員選用。油斷路器作為一代產(chǎn)品，曾發(fā)揮過應(yīng)有的作用，至今可能仍占有統(tǒng)治地位。但是隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，他的缺點(diǎn)越來越突出，少油斷路器的技術(shù)性能已不能滿足油氣田生產(chǎn)的現(xiàn)代化要求。具體表現(xiàn)為： 　　 　?。?） 少油斷路器維修周期短，維修花費(fèi)時間長，特別是動、靜觸頭被電弧燒傷或觸頭表面氧化，觸頭接觸不良，造成觸頭的接觸電阻增大后就需要研磨，既影響生產(chǎn)，又污染環(huán)境。 　　 　　（2） 少油斷路器用作滅弧介質(zhì)的變壓器油在電弧下是可燃的，一定條件下會產(chǎn)生高壓可燃性氣體，嚴(yán)重時可發(fā)生爆炸。 　　 　?。?） 少油斷路器長期運(yùn)行過程中難于避免油的泄漏，或因電弧作用使油質(zhì)劣化，威脅著設(shè)備的絕緣和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，影響設(shè)備的升級。 　　 　　（4） 少油斷路器運(yùn)行中可能掉相，在安裝或檢修少油斷路器時，分、合閘緩沖器的壓縮行程調(diào)整不當(dāng)或緩沖不良，造成振動過大，使某相瓷瓶斷裂而缺相，若某相導(dǎo)電桿上部調(diào)整觸頭同期性的螺釘脫扣，或者銜接部分太短，均會造成掉相事故的發(fā)生。 　　 　?。?） 少油斷路器運(yùn)行中振動過大，斷路器拉桿的軸銷可能斷裂或掉出，從而可使拉桿觸碰帶電部分。 　　 　　以上缺點(diǎn)給斷路器日常運(yùn)行帶來極大的不便，造成檢修維護(hù)工作量增大，既費(fèi)時費(fèi)力又影響電網(wǎng)的安全，被其他開關(guān)設(shè)備所取代已成為必然趨勢和技術(shù)發(fā)展方向。 　　 　　3 真空斷路器的技術(shù)特點(diǎn) 　　 　　真空斷路器中用于滅弧的動、靜觸頭密封在真空泡內(nèi)，利用真空作為絕緣和滅弧介質(zhì)，具有其他類型開關(guān)設(shè)備無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。國際上一些工業(yè)發(fā)達(dá)的國家，都致力于真空斷路器的開發(fā)和利用，我國正處于初步應(yīng)用階段。 　　 　　真空斷路器同其他類型的斷路器相比，整機(jī)操動機(jī)構(gòu)相差不大。只是他的行程小，所需分合閘功率也小，整機(jī)體積可大大縮小，所用的材料也可大大減少。其差別就在于滅弧室，真空斷路器的滅弧室是真空滅弧室，該類斷路器的滅弧室本身就是一種獨(dú)立的產(chǎn)品，其技術(shù)指標(biāo)和各種性能在產(chǎn)品一經(jīng)制造出廠就基本上確定了，且無法改變。 　　 　　真空開關(guān)的各種技術(shù)指標(biāo)和性能在很大程度上取決于真空滅弧室。 　　 　　與其他高壓斷路器相比，具有明顯的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)： 　　 　?。?） 具有很強(qiáng)的開斷短路電流的能力，用于電路和電氣設(shè)備的過載和短路保護(hù)，其短路電流開斷次數(shù)可達(dá)30～100次。 　　 　　（2） 絕緣安全可靠。 　　 　　（3） 具備良好的散熱條件和足夠的熱容量，在正常負(fù)載電流下，能長期正常工作。 　　 　　（4） 具有較強(qiáng)的過載能力。 　　 　?。?） 具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，在工作時能承受：正常的分、合作用力; 開斷短路電流的電動力; 操動機(jī)構(gòu)的各種內(nèi)應(yīng)力; 不致因機(jī)械磨損導(dǎo)致?lián)p壞，使用壽命年限長。 　　 　?。?） 工作性能穩(wěn)定、可靠，使用維護(hù)簡單方便。 　　 　　4　用高壓真空斷路器改造高壓配電室 　　 　　配電系統(tǒng)的可靠性和安全性是油田配電的基本要求，特別是原油開采難度逐年增大的情況下，單井線路的連續(xù)供電是保證原油產(chǎn)量穩(wěn)定的重要保障，注水注氣系統(tǒng)大部分控制的是高壓電機(jī)，此類開關(guān)能否能處于良好狀態(tài)運(yùn)行，對油田生產(chǎn)至關(guān)重要。面對部分配電室設(shè)備老化和少油斷路器給生產(chǎn)帶來的不利因素，采用高壓真空斷路器代替原少油斷路器對鄯善油田變電站、航機(jī)發(fā)電站等10 kV高壓配電室進(jìn)行了技術(shù)改造，共完成42 臺油開關(guān)的改造。在改造過程中，采取了技術(shù)措施盡量利用原有設(shè)備，達(dá)到了相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。 　　 　?。?） 利用原隔離開關(guān)與真空斷路器配合使用，完成倒閘操作和實(shí)現(xiàn)控制、保護(hù)功能。 　　 　　（2） 利用原CD10 電磁操作機(jī)構(gòu)，由于真空斷路器的行程比少油斷路器的小，這就需要把聯(lián)桿縮短，重新調(diào)整機(jī)構(gòu)。 　　 　?。?） 裝設(shè)閥型避雷器作為過電壓保護(hù)，防止真空開關(guān)在使用中可能產(chǎn)生過電壓對設(shè)備絕緣帶來的損壞。 　　 　?。?） 對二次線路繼電保護(hù)和操作控制進(jìn)行校驗(yàn)、調(diào)整。 　　 　　改造后的運(yùn)行情況良好，提高了系統(tǒng)的安全性和可靠性，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)。使用真空斷路器避免了可能發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)，其運(yùn)行維護(hù)簡單，不需要換油測試，更不需要去打磨觸頭，最放心的是該真空斷路器沒有泄漏。 　　 　　5　用真空交流接觸器改造低壓配電系統(tǒng) 　　 　　真空交流接觸器是主觸頭密封在真空中的以真空為滅弧介質(zhì)的新型接觸器。該新型真空交流接觸器具有分?jǐn)嗄芰?qiáng)、使用壽命長、體積小、重量輕、適于頻繁操作、噪音小、電弧不外露、運(yùn)行周期長、節(jié)能、安全可靠、維護(hù)方便等特點(diǎn)。這種接觸器可供遠(yuǎn)距離接通和分?jǐn)嚯娐芳邦l繁起動和控制交流電動機(jī)之用。適合各種保護(hù)裝置組成電磁啟動器，特別適用于防爆電磁起動器。近年來，吐哈油田電網(wǎng)低壓配電系統(tǒng)中已經(jīng)逐步推廣應(yīng)用真空交流接觸器，取代CJ 系列交流接觸器后，改善了在減壓起動電壓切換過程中的技術(shù)性能，大大提高了電氣設(shè)備運(yùn)行的安全可靠性。 　　 　　6　經(jīng)濟(jì)效益 　　 　　以鄯善油田變電站和航機(jī)發(fā)電站為例，采用真空開關(guān)改造油田配電系統(tǒng)后，大大提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和安全性，減少了維護(hù)運(yùn)行時間，降低系統(tǒng)故障率可達(dá)40% 以上，一年僅節(jié)約的備品備件購買及維修費(fèi)用可達(dá)45 萬元。 　　 　　另一方面由于改造后配電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性的提高對保證整個油田生產(chǎn)的間接經(jīng)濟(jì)效益也不可低估。 　　 　　7　結(jié)　語 　　 　　真空開關(guān)應(yīng)用在吐哈油田高壓配電系統(tǒng)改造中獲得了成功，消除了安全隱患，保證了設(shè)備的正常運(yùn)行，其社會效益是顯著的，設(shè)備安全性、可靠性技術(shù)指標(biāo)的提高，其潛在的經(jīng)濟(jì)效益不可估量。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，在油田企業(yè)配電系統(tǒng)中大力推廣應(yīng)用將會取得滿意的效果。特別是一些大功率的低壓配電裝置，采用真空交流接觸器后將大大提高電氣控制設(shè)備的運(yùn)行安全可靠性能。 轉(zhuǎn)自：中國工控網(wǎng)