35KV跌落式熔断器熔管的改进及应用

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摘要：中原油田采油一厂7条35kv配电线路，共有35KV/0.4KV变压器78台，给8个油藏经营管理区抽油机提供电力，跌落式熔断器作为配电变压器的主保护。近几年来我厂因为跌落式熔断器烧毁发生的停井事故增多，造成原油减产以及维修费用的增加，其主要原因是在发生变压器低压侧短路、配电变压器烧损及熔断器下引线部分短路事故时，造成跌落式熔断器上压嘴静触头烧损，恶劣天气情况下，易发生弧光短路，造成配电线路跳闸，影响油气生产的正常运转，通过对熔断器熔管的改造能有效的预防此类事故的发生。

关键词：熔管 改进 短路故障

【分类号】：TM563

引言：跌落式熔断器是户外高压保护电器。它装置在配电变压器高压侧或配电线支干线路上、用作变压器和线路的短路、过载保护。跌落式熔断器由绝缘支架和熔丝管二部分组成，静触头安装在绝缘支架两端，动触头安装在熔丝管两端，熔丝管由内层的消弧管和外层的酚醛纸管或环氧玻璃布管组成。拉负荷跌落式熔断器增强弹性辅助触头及灭弧罩，用以分，合负荷电流。

1.跌落式熔断器的工作原理

跌落式熔断器在正常运行时，熔丝管借助熔丝张紧后形成闭合位置。当系统发生故障时，故障电流时熔丝迅速熔断，并形成电弧，消弧管受电弧灼热，分解出大量的气体，使馆内形成很高压力，并沿管道形成纵吹，电弧被迅速拉长而熄灭。熔丝熔断后，下部动触头失去张力二下翻，锁紧机械，释放熔丝管，熔丝管跌落，形成明显的开断位置。当需要拉负荷时，用绝缘杆拉开动触头，此时主动、静动触头仍然接触，继续用绝缘杆拉动触头，辅助触头也分离，在辅助触头之间产生电弧，电弧在灭罩狭缝中被拉长，同时灭弧罩产生气体，在电流过零时，将电弧熄灭。

2.熔断器的结构

跌落式熔断器是由基座和消弧装置两大部分组成，灭弧管下端装有可能转动的弹簧支架，始终使熔丝处于紧张状态，以保证灭弧管在合闸位置的自锁，线路与变压器过载或短路中，熔丝熔断，熔丝迅速从灭弧管中抽出，灭弧管设计为逐级排气式解决在同一熔断器上开断大小电流的矛盾。

3.现状分析及存在的主要问题：

跌落式熔断器作为配电变压器的主保护，应用十分的广泛。近几年来我厂因为跌落式熔断器烧毁发生的停井事故增多（如273块、23#站），其主要原因是老式跌落式熔断器的上压嘴静触头和与熔管上触头的连接方式，当熔丝熔断时喷弧，由于温度过高，熔管内的熔丝离上压嘴距离近，喷弧距离小，喷弧时压力过大，造成跌落式熔断器上压嘴变形、熔管烧毁，造成电器元件损坏之后需要人工更换，且停电对原油产量的影响较大。恶劣天气情况下，易发生弧光短路，造成配电线路跳闸，影响油气生产的正常运转。

4.完成的主要工作内容

现场对比老式的熔断器确定新型熔断器的改进方法，仔细测量需要改进的上压嘴动触头尺寸并根据实际情况画出自己改进的鸭嘴形动触头的图形且确定尺寸，把熔管上触头球型铜头（直接与跌落式熔断器上压嘴静触头相连接）移位，原熔管上触头球型铜头，改为铜片。

改造后的跌落式熔断器熔管，在48#站，23#站以及276块变压器上安装使用，未发生因熔丝熔断造成的设备损坏，产生明显效果。

5.主要改进措施、创新点

针对老式跌落式熔断器所产生的问题对其进行了改进，主要对其熔管上触头结构进行改进。

5.1把熔管上触头球型铜头（直接与跌落式熔断器上压嘴静触头相连接）移位。

5.2原熔管上触头球型铜头，改为铜片。

5.3熔管上触头球型铜头移位后，不影响与跌落式熔断器上触头接触；原球型铜头改为铜片后，熔丝熔断时，利用内部压力，顶开铜片后喷弧释放熔管内的压力，有效保证熔断器及熔管因内部压力在造成的损坏，从而避免静触头损坏所带来的一系列问题。

具体改造位置如下图：

改造后 改造前

6.现场应用、实施效果

新型的跌落式高压熔断器在我厂48号站，23号站以及276块油井区域已经开始使用。现场试验证明了老式熔断器存在保险丝熔断时弧光过大跌落速度慢，熔丝融化弧光上喷造成的上压嘴静触头损坏。新式的熔断器熔管在熔丝熔断后，弧光上下喷弧速度快、熔管自身压力释放快，而杜绝因管内压力过大造成跌落式熔断器损坏及熔管烧毁的事故。

经过现场试验和对比分析，比之前老式熔断器的性能大幅度提高，可以将新式的熔断器熔管向油田推广。

7、达到的技术指标及效益分析

7.1投资： 一台电力变压器共需三支熔管每支140元，三支420元；人工及车辆费用600元，每台电力变压器共需投资1160元。

7.2造成的损失：

1）、带电更换跌落式熔断器带电作业费7200元；

2）、更换一组35KV跌落式熔断器的材料费3360元；

3）、停井时间为2小时，按1小时产油0.5t，影响产量1t，价值4000余元。

综上所述，改造后的熔断器熔管，从长远来看，产出会更大。

8.应用前景、存在问题

8.1熔管上触头球型铜头移位后，不影响与跌落式熔断器上触头接触，有效保证熔断器及熔管因内部压力过大造成的损坏，从而避免静触头损坏所带来的一系列问题。本项目已经在我厂48号站，23号站以及276块油井区域开始使用，经过现场试验和对比分析，比之前老式熔断器的性能大幅度提高，可以将新式的熔断器熔管向中原油田推广。

8.2存在的问题是根据目前的情况，可以把所有熔断器的管筒长度和直径定制统一的标准。在今后的应用中方便备料及换保险丝。

9.结论35kV熔断器存在的问题较多，我们对熔管进行改造后，能有效的预防低压短路故障对熔断器鸭嘴造成的损坏，缩短了故障停电范围，提高了供电可靠性，可在油田35kV油井线路推广应用。

参考文献

1.中华人民共和国能源部 进网作业培训教材 辽宁出版社 1993年

2. 《电工手册》 第二版 1991 上海科技出版社