論變電一次設(shè)備對電網(wǎng)運(yùn)行的影響

束楠 曲全偉 白有財

國網(wǎng)青海省電力公司海南供電公司，中國·青海 共和 813000

1 引言

變電站接線端子箱是一種轉(zhuǎn)接線路，為布線和查線提供方便的一種接口裝置，端子箱一般放置在戶外、露天的場所，具備通風(fēng)、防潮、防沙的作用，但現(xiàn)有端子箱由于設(shè)計(jì)簡陋、結(jié)構(gòu)不合理，箱體焊縫較大、箱門易松動變形、密封較差等，致使端子箱內(nèi)容易大量積塵，如遇雨雪天氣，易進(jìn)水受潮，致使二次線及接口容易銹蝕發(fā)霉，嚴(yán)重影響二次設(shè)備及線路正常運(yùn)行。

跌落式熔斷器是目前電力系統(tǒng)應(yīng)用最普遍的保護(hù)元件之一，其工作原理是根據(jù)電流超過規(guī)定值一段時間后，熔絲自身產(chǎn)生的熱量使熔體熔化，從而斷開電路，起到保護(hù)電氣設(shè)備的作用，但由于設(shè)計(jì)陳舊，穩(wěn)定性和實(shí)用性的下降已無法滿足電網(wǎng)需求。同時，各廠家生產(chǎn)的零配件尺寸型號不統(tǒng)一，日常維護(hù)極其不便。

2 完善設(shè)備功能，提高實(shí)踐應(yīng)用

2.1 雙導(dǎo)流槽帶毛刷頂部穿插結(jié)構(gòu)新型端子箱

目前，固定在端子箱門上的設(shè)備標(biāo)示牌有兩種方式。一種是使用魚珠膠粘合，由于在戶外，常年受雨水的侵蝕和陽光的暴曬，設(shè)備標(biāo)示牌和箱門經(jīng)常出現(xiàn)開裂和脫落的現(xiàn)場，需要經(jīng)常維護(hù)；另一種是使用膠帶粘貼，不耐用且粘貼高度不一致，外形不美觀，不整齊[1]。

四類變電站端子箱清掃周期為一年兩次，清掃工作量較大，且現(xiàn)有端子箱密封差，如按此周期進(jìn)行清掃維護(hù)，會堆積大量沙塵，蜘蛛結(jié)網(wǎng)較多，吸附在二次線上，易造成直流接地、開關(guān)拒動、誤動，影響電網(wǎng)可靠運(yùn)行，額外增加專業(yè)維護(hù)人員的工作量。

新型雙導(dǎo)流槽帶毛刷頂部穿插結(jié)構(gòu)新型端子箱前后門框采用向外的雙導(dǎo)流槽設(shè)計(jì)，箱門帶兩層向內(nèi)的毛刷條，當(dāng)箱門閉合后，兩層毛刷條插入雙導(dǎo)流槽內(nèi)，有效阻擋風(fēng)沙和雨水。

端子箱頂部設(shè)計(jì)為穿插結(jié)構(gòu)的呼吸裝置，形成5 層隔離空間，可加快箱體內(nèi)外空氣的對流，從何實(shí)現(xiàn)了通風(fēng)透氣、防潮、防風(fēng)沙、風(fēng)灰塵的密封作用，使端子箱內(nèi)常年通風(fēng)干燥，有效避免了二次線及接口的銹蝕、老化、發(fā)霉等現(xiàn)象。

箱頂設(shè)計(jì)為兩側(cè)傾斜（目前的端子箱設(shè)計(jì)為前后傾斜），在晴天可減少端子箱暴曬面積，可有效降低箱內(nèi)溫度；在雨天有利于快速排水，有效保證二次線路的正常運(yùn)行。

端子箱安裝的設(shè)備標(biāo)識牌采用標(biāo)準(zhǔn)尺寸（長32cm，寬22cm），端子箱的前后箱門設(shè)計(jì)設(shè)備標(biāo)示牌固定槽，設(shè)備標(biāo)示牌固定方便、牢固、不脫落，外觀整齊，免維護(hù)。

雙導(dǎo)流槽帶毛刷頂部穿插結(jié)構(gòu)新型端子箱前后門框采用向外的雙導(dǎo)流槽設(shè)計(jì)，箱門帶兩層向內(nèi)的毛刷條，箱門帶兩層向內(nèi)的毛刷條，當(dāng)箱門閉合后，兩層毛刷條插入雙導(dǎo)流槽內(nèi)，有效阻擋風(fēng)沙和雨水[2]。其中，圖1為雙導(dǎo)流槽帶毛刷頂部穿插結(jié)構(gòu)新型端子箱。

圖1 雙導(dǎo)流槽帶毛刷頂部穿插結(jié)構(gòu)新型端子箱

2.2 無把手轉(zhuǎn)舌端子箱柜門鎖

目前變電站端子箱均采用帶鎖芯的轉(zhuǎn)舌鎖或不銹鋼執(zhí)手鎖，該類型門鎖設(shè)計(jì)繁瑣、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，由于安裝在戶外，鎖眼、鎖芯又屬于精密部件，且密封性較差，很容易被雨水沙塵堵塞、生銹、腐蝕，壽命極短，不耐用，固定轉(zhuǎn)舌的螺栓很容易松動，門鎖的開合非常吃力。

新型無把手轉(zhuǎn)舌柜門鎖采用金屬材質(zhì)，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單、耐用，圓柱形鎖舌，使用拉簧復(fù)位，可上下動作；圓筒形鎖芯，使用扭簧復(fù)位，可左右旋轉(zhuǎn)；關(guān)門時鎖舌向下運(yùn)動，卡入鎖扣，方便、牢固；開門時，插入鑰匙逆時針旋轉(zhuǎn)90°，鎖芯帶動鎖舌，向上旋轉(zhuǎn)，脫離鎖扣即可打開箱門，方便、輕松，無把手轉(zhuǎn)舌端子箱柜門鎖設(shè)計(jì)簡單、方便、省力、耐用。

2.3 35kV 新型彈出式速斷熔斷器

傳統(tǒng)高壓跌落式熔斷器雖能滿足日常的工作要求，但陳舊的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和動作原理已暴露出諸多缺點(diǎn)：

①熔絲過電流熔斷后，由熔絲管自身重量下墜跌落，拉開熔點(diǎn)距離，速斷能力不強(qiáng)，產(chǎn)生較大電弧。

②使用熔絲的松緊，手動調(diào)節(jié)觸點(diǎn)位置和距離，不易掌控，觸點(diǎn)接觸不牢，導(dǎo)通性差易發(fā)熱、誤動。

③熔絲管下端活動元件結(jié)構(gòu)笨重，更換熔絲、更換熔絲管極不方便，熔絲易被固定螺栓拉斷。

④熔斷器上端觸頭易出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，不易開合。

⑤同等電壓等級的跌落式熔斷器尺寸、間距不一致，熔絲規(guī)格不統(tǒng)一，各廠家生產(chǎn)的熔絲不通用，日常維護(hù)極不方便。

⑥傳統(tǒng)高壓跌落式熔斷器設(shè)計(jì)簡陋，質(zhì)量低劣，不耐用，受雨水侵蝕和暴曬影響，導(dǎo)致無法正常動作，開斷能力差[3]。

新型35kV 新型彈出式速斷熔斷器下端觸頭使用掛鉤加雙彈簧連片組合；熔絲管下端觸頭使用銅質(zhì)T 型結(jié)構(gòu)，掛接后接觸彈片，提供雙重導(dǎo)流，觸點(diǎn)接觸更穩(wěn)定牢固，且不易發(fā)熱。

熔斷器上端觸頭使用四條導(dǎo)電刀片組成，刀片兩側(cè)外裝有壓縮彈簧，可調(diào)節(jié)彈簧壓力；熔絲管上端觸頭采用彈出式設(shè)計(jì)，上端觸頭插入導(dǎo)電刀片后，在兩側(cè)壓縮彈簧的作用下，導(dǎo)電刀片與上端觸頭接觸更牢固，接觸面更廣，導(dǎo)通性更強(qiáng)。

熔絲管可按照彈簧壓力指示位置安裝熔絲，熔絲管整體長度固定，無需手動調(diào)節(jié)，更換維護(hù)更方便，熔絲管上端觸頭設(shè)有通用型熔絲固定螺母蓋，可使用不同廠家生產(chǎn)的同等電壓等級的所有熔絲。

熔絲管下端觸頭設(shè)有不銹鋼彈簧片，當(dāng)熔絲過流發(fā)熱熔斷后，熔絲管上端觸頭向上彈起，脫離熔斷器上端觸頭，配合熔絲管下端觸頭不銹鋼彈簧片，可快速將熔絲抽出，瞬間拉開安全距離，起到速斷滅弧的作用，熔絲管再利用自身重量下墜跌落，形成明顯斷開點(diǎn)。

35kV 新型彈出式速斷熔斷器設(shè)計(jì)簡單、結(jié)構(gòu)合理，熔絲、熔絲管更換方便快捷、熔斷器開合動作流暢，觸頭接觸更穩(wěn)，導(dǎo)電性更強(qiáng)，采用黃銅材質(zhì)結(jié)實(shí)耐用[4]。

熔斷器采用硅膠材質(zhì)高強(qiáng)度絕緣子支架，長度65cm（熔絲管長度60cm），上下端采用雙螺栓固定活動觸頭，上下觸頭牢固、穩(wěn)定、不變形，絕緣性能良好，結(jié)實(shí)耐用。其中，圖2為35kV 新型彈出式速斷熔斷器裝配圖。

圖2 35kV 新型彈出式速斷熔斷器裝配圖

新型端子箱可加快端子箱內(nèi)外空氣的對流，使箱內(nèi)長期保持干燥通風(fēng)的環(huán)境，大大減輕了運(yùn)維人員的清掃維護(hù)工作，確保二次設(shè)備及線路的穩(wěn)定運(yùn)行；新型熔斷器采用全新的動作結(jié)構(gòu)，熔斷器的開合靈活、接觸牢固、導(dǎo)通性更強(qiáng)、熔絲管采用彈出式設(shè)計(jì)，有效提升滅弧性能，熔絲和熔斷管的安裝和更換更加方便快捷；初步估算，新型端子箱和熔斷器的使用，可使端子箱清掃工作、熔斷器日常維護(hù)的工作量減少30%左右。

3 結(jié)語

以上3 種新型設(shè)備已獲得國家知識產(chǎn)權(quán)局頒發(fā)的實(shí)用新型專利證書2 項(xiàng)，另有1 項(xiàng)熔斷器發(fā)明專利仍在審核中。