隨著農(nóng)村小型化變電所方案在全國(guó)范圍內(nèi)的推廣，40.5kV隔離負(fù)荷開(kāi)關(guān)配合40.5kV熔斷器對(duì)主變進(jìn)行保護(hù)，越來(lái)越為人們所認(rèn)可。這種保護(hù)方式代替了常規(guī)使用的40.5kV斷路器。在保證可靠性的前提下，節(jié)約了投資。
研制目的
在小型化變電所中，取消40.5kV斷路器后，要求加裝35kV熔斷器作為變壓器的主保護(hù)以及10kV側(cè)的后備保護(hù)。但當(dāng)主變發(fā)生匝間短路，產(chǎn)生重瓦、輕瓦、過(guò)溫等情況時(shí)，單純使用熔斷器保護(hù)就不能完全滿足要求，而且在主變操作上也存在不便。因此研制開(kāi)發(fā)40.5kV戶外隔離負(fù)荷開(kāi)關(guān)，配合熔斷器使用，既能使保護(hù)完善，又能便于操作，滿足了小型化變電所的需要。
隔離負(fù)荷開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)及原理
隔離負(fù)荷開(kāi)關(guān)分為本體和機(jī)構(gòu)兩個(gè)部分。為三相聯(lián)動(dòng)式，可電動(dòng)、手動(dòng)、遠(yuǎn)方及就地操作。
本體為雙斷口形式，由底座、絕緣子、主斷口及滅弧室(吹弧式)幾部分組成。
分閘時(shí)，當(dāng)主斷口尚未完全開(kāi)斷時(shí)，導(dǎo)電桿已接通滅弧室下部的輔助觸片，從而通過(guò)滅弧室形成了輔助回路；因此在主斷口完全開(kāi)斷后，不會(huì)產(chǎn)生燃弧現(xiàn)象，保護(hù)了主斷口，延長(zhǎng)了使用壽命；輔助回路在導(dǎo)電桿繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，接觸滅弧室下部的撥叉之前一直是導(dǎo)通的；當(dāng)導(dǎo)電桿撥動(dòng)撥叉，帶動(dòng)滅弧室內(nèi)四聯(lián)桿機(jī)構(gòu)，使滅弧室內(nèi)部銅鎢合金(耐高溫材料)輔助斷口瞬時(shí)開(kāi)斷，電弧在銅鎢合金斷口間的四氟乙烯(產(chǎn)氣材料)管表面燃燒，四氟乙烯產(chǎn)氣，氣體順滅弧室排氣孔噴出，吹滅電弧，達(dá)到滅弧的效果。滅弧室?guī)ж?fù)荷操作壽命在600次以上。
機(jī)構(gòu)采用彈簧操動(dòng)形式，可使用200V交直流兩種電源。其特點(diǎn)是電機(jī)帶動(dòng)彈簧儲(chǔ)能后快速釋放使本體快速分合。當(dāng)出現(xiàn)電源失電的情況時(shí)，可用人工現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)操作，其效果與電動(dòng)操作完全相同。
負(fù)荷隔離開(kāi)關(guān)的應(yīng)用
(1)40.5kV隔離負(fù)荷開(kāi)關(guān)與35kV熔斷器配合作為主變保護(hù)。
從運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)中我們可以看到，主變?cè)谶\(yùn)行過(guò)程中發(fā)生故障的機(jī)率極少，這就為我們簡(jiǎn)化主變保護(hù)提供了前提條件。
40.5kV隔離負(fù)荷開(kāi)關(guān)可以在帶負(fù)荷情況下進(jìn)行對(duì)主變壓器的操作，作為主變壓器的操作開(kāi)關(guān)。其額定負(fù)荷開(kāi)斷電流為100(200)A，額定短路關(guān)合電流為12.5(16)kA。
當(dāng)變壓器運(yùn)行異常時(shí)(非短路故障)均可采用負(fù)荷開(kāi)關(guān)進(jìn)行操作，以防止事故的擴(kuò)大。
(2) 作為小型化變電所40.5kV進(jìn)線開(kāi)關(guān)。
為提高供電可靠性，變電所多采用雙電源供電，以下所闡述的就是由負(fù)荷開(kāi)關(guān)作為變電所35kV進(jìn)線開(kāi)關(guān)的“手拉手”供電模式見(jiàn)圖1。通過(guò)負(fù)荷開(kāi)關(guān)的操作，可實(shí)現(xiàn)三個(gè)變電所的不同運(yùn)行方式。
運(yùn)行方式1：D1、D2、F1、F3合閘，D3、F2分閘，由A站分別通過(guò)D1、D2供給B、C站
運(yùn)行方式2：D2、D3、F1、F2合閘，D1、F3分閘，由A站經(jīng)D2同時(shí)供給B、C站電源
運(yùn)行方式3：D1、D3、F2、F3合閘，D2、F1分閘，由A站經(jīng)D1同時(shí)供給B、C站電源
常規(guī)變電所當(dāng)40.5kV母線短路時(shí)，通常采用35kV進(jìn)線斷路器來(lái)開(kāi)斷故障。在“手拉手”方案中，采用40.5kV負(fù)荷開(kāi)關(guān)作為進(jìn)線開(kāi)關(guān)，當(dāng)母線故障時(shí)，就作為40.5kV線路同等對(duì)待，由上一級(jí)變電所40.5kV出線斷路器跳閘。40.5kV隔離負(fù)荷開(kāi)關(guān)在正常情況下作為開(kāi)關(guān)來(lái)操作，又可以在40.5kV線路或母線故障時(shí)配合40.5kV斷路器來(lái)隔離故障段。
此種模式簡(jiǎn)化了40.5kV線路和母線保護(hù)，在保護(hù)可靠的前提下，有多種靈活的運(yùn)行方式，節(jié)約了投資。
5 推廣應(yīng)用前景
隨著農(nóng)網(wǎng)改造的進(jìn)一步深入，如何提高供電可靠性，節(jié)能降損，進(jìn)一步減輕農(nóng)民負(fù)擔(dān)，是農(nóng)改中的重點(diǎn)。40.5kV戶外隔離負(fù)荷開(kāi)關(guān)技術(shù)先進(jìn)可靠性高，節(jié)約投資，完全符合我國(guó)農(nóng)村電網(wǎng)的需要。相信40.5kV戶外隔離負(fù)荷開(kāi)關(guān)將會(huì)大有發(fā)展前途!