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(kāi)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(guò)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(kāi)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(shí),，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(lèi)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(shí)間相對(duì)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(shì)為油田配電系統(tǒng)的運(yùn)行和維護(hù)管理帶來(lái)諸多不便,，目前選用高壓開(kāi)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(wèn)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(lèi)型。由于少油斷路器制造工藝簡(jiǎn)單,、價(jià)格也相對(duì)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(guò)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(lái)越突出,，少油斷路器的技術(shù)性能已不能滿(mǎn)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(shí)間長(zhǎng)，特別是動(dòng),、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(huì)產(chǎn)生高壓可燃性氣體,，嚴(yán)重時(shí)可發(fā)生爆炸。
?。?） 少油斷路器長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)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(jí),。
（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(shí),，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(dòng)過(guò)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(huì)造成掉相事故的發(fā)生。
?。?） 少油斷路器運(yùn)行中振動(dòng)過(guò)大,，斷路器拉桿的軸銷(xiāo)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(lái)極大的不便,，造成檢修維護(hù)工作量增大，既費(fèi)時(shí)費(fèi)力又影響電網(wǎng)的安全,，被其他開(kāi)關(guān)設(shè)備所取代已成為必然趨勢(shì)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(dòng)、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(lèi)型開(kāi)關(guān)設(shè)備無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。國(guó)際上一些工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家,，都致力于真空斷路器的開(kāi)發(fā)和利用,，我國(guó)正處于初步應(yīng)用階段。
真空斷路器同其他類(lèi)型的斷路器相比,，整機(jī)操動(dòng)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(lèi)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(wú)法改變,。
真空開(kāi)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(kāi)斷短路電流的能力，用于電路和電氣設(shè)備的過(guò)載和短路保護(hù),，其短路電流開(kāi)斷次數(shù)可達(dá)30～100次,。
（2） 絕緣安全可靠,。
?。?） 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(zhǎng)期正常工作,。
（4） 具有較強(qiáng)的過(guò)載能力,。
?。?） 具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，在工作時(shí)能承受：正常的分,、合作用力; 開(kāi)斷短路電流的電動(dòng)力; 操動(dòng)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(zhǎng)。
?。?） 工作性能穩(wěn)定,、可靠，使用維護(hù)簡(jiǎn)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(kāi)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(lèi)開(kāi)關(guān)能否能處于良好狀態(tài)運(yùn)行，對(duì)油田生產(chǎn)至關(guān)重要,。面對(duì)部分配電室設(shè)備老化和少油斷路器給生產(chǎn)帶來(lái)的不利因素,，采用高壓真空斷路器代替原少油斷路器對(duì)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(tái)油開(kāi)關(guān)的改造,。在改造過(guò)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(kāi)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(guò)電壓保護(hù)，防止真空開(kāi)關(guān)在使用中可能產(chǎn)生過(guò)電壓對(duì)設(shè)備絕緣帶來(lái)的損壞,。
?。?） 對(duì)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(jiǎn)單，不需要換油測(cè)試,，更不需要去打磨觸頭,，最放心的是該真空斷路器沒(méi)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(zhǎng)、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(zhǎng)、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(dòng)和控制交流電動(dòng)機(jī)之用。適合各種保護(hù)裝置組成電磁啟動(dòng)器,，特別適用于防爆電磁起動(dòng)器,。近年來(lái)，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(dòng)電壓切換過(guò)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(kāi)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(shí)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(gòu)買(mǎi)及維修費(fèi)用可達(dá)45 萬(wàn)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(duì)保證整個(gè)油田生產(chǎn)的間接經(jīng)濟(jì)效益也不可低估。
7 結(jié) 語(yǔ)
真空開(kāi)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(huì)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(huì)取得滿(mǎn)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,。
