ZN1310开关断路器改造可行性研究报告.docx

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ZN1310开关断路器改造可行性研究报告

湖南省电厂

技术工作（方案、措施、汇报、请示、总结）报告

题目：

ZN13－10开关改造可行性研究报告

编写：

初审：

审核：

审定：

批准：

2003年11月7日

一、前言

（一）项目名称：

ZN13－10开关改造可行性研究报告

（二）项目性质：

技术改造

（三）可研编制人：

（四）项目负责部门：

检修公司电气

（五）项目负责人：

二、项目提出的背景及改造的必要性

（一）承担可行性研究的单位：

检修公司电气

（二）项目提出的背景：

我厂循环水泵房高压配电室四台循泵电机和10KV保安段进出线共8台开关采用天水长城开关厂生产ZN13－10手车配GC2-10（F）开关柜体型式。

该开关为天水长城开关厂油开关改真空开关的第一代产品。

自95年底投运至今，因五防装置不可靠，该型开关已发生两起合闸进车误操作事故，对机组设备安全稳定运行及人身安全构成较大威胁。

（三）项目进行的必要性:

手车开五防装置不可靠，将容易直接导致误操作，更有甚者危及人身的安全和设备的安全；另外，此类开关操作机构属于弹簧机构，由于设计较早，分合闸时车体振动较大，已将各零部件或螺拴振至松脱，造成开关分合闸不可靠，不符合大唐公司《安全性评价》的要求，因此有必要对其进行更换改造。

（四）调查研究的主要依据、过程及结论：

1.手车五防装置不可靠,曾发生过2次合闸进车，烧坏手车，

对电机造成过电压冲击，每次直接损失约5～8万元；

2.手车车体较笨重，其操作机构设计较落后，开关进行分、

合闸操作时，车体振动大，造成车底行程开关接触不良，影响可靠备用，保安电源不能可靠备用，一旦厂用电源失去，将会导致主设备严重损坏事故，损失无法估计；

3.其手车面板上手动分、合闸按钮安装位置不合理，手车进、出车过程中，手车摇把极易误碰分、合闸按钮造成开关带负荷进、出车；

4.ZN65A－12手车具有如下特点：

整体式布局，操作机构按功能单元化设计，布置简捷、清晰；全系列断路器机构基本功能单元相同，使用维护极为方便；主传动动端变直环节采用新型结构，使机械参数和主回路受力实现了优化；储能蜗轮箱功能高度集成，内填含特殊添加剂的长效润滑酪，使用期内无需维护；采取了有效的可靠性设计和制造保证措施，可靠性水平居于国内领先；设置有完善的电气闭锁、防跳装置和机械联锁结构；适配性好，可方便安装于JYN3、KYN3、KYNl8C、XGN2、GGlA等多种型号开关柜。

结论：

将循泵房4台循环水泵电机开关、保安段4台电源开关更换改造为ZN65A－12真空断路器。

（五）原系统或设备的基本情况：

1．拟进行检修的系统或设备的基本情况说明：

4台循环水泵电机开关和保安段4台电源开关均为ZN13老式

真空断路器，已无法满足现场设备安全稳定运行的需要。

2．系统或设备简述：

4台循环水泵电机开关为负荷开关，控制循环水泵电机的启、

停；保安段4台有2台为10KV电源进线开关，另2台为保安变的控制开关。

3．铭牌：

型号：

ZN13－10额定电压：

10KV额定电流：

1250A

操作电压：

DC110V

4．制造商：

天水长城开关厂

5．投产日期：

1995年8月

6．技术状况及其他有关技术参数：

开关五防装置不完善，分合闸时振动大，易导致柜底行程开

关接触不良影响可靠备用；面板手动分合闸按钮设置不合理，易误碰。

循泵电机参数：

型号：

YL2200-12/12502200KW6KV

260A495r/min

7．运行简历：

8台开关95～96年相继投运，于96年3月、2002年5月发生过2台次手车在合闸位置进车，造成手车开关真空泡、动触头、开关柜触头盒、静触刀、绝缘隔板等严重烧坏。

8．主要历史状况：

因五防装置不可靠（主要指合闸后能进车），导致2次误操作事故，烧坏手车2台，因手车振动大，引起柜底行程开关接触不好，造成多次不能可靠备用。

（六）存在的主要问题：

1．缺陷情况的记录和叙述：

96年3月、2002年5月发生过2台次手车在合闸位置进车，造成手车开关真空泡、动触头、开关柜触头盒、静触刀、绝缘隔板等严重烧坏。

2．安全生产：

循环水泵失去可靠备用将直接威胁机组高负荷安全稳定运行；保安段开关工作开关不可靠，一旦厂用电失去，将造成主设备严重损坏。

3．系统匹配：

无

4．环境保护：

无

5．节能降耗、提高经济性：

循泵电机可靠备用，将不会因循环水压影响机组负荷，为机组满发、稳发提供保证；保安段开关可靠备用将为机组事故状态下安全运行提供保证。

（七）通过项目的实施需要解决哪些问题：

通过手车开关更换改造，采用新型ZN65A-12型真空断路器，五防装置可靠，防止发生人身伤害和设备损坏，有效防止手车开关在合闸位置进出车、因误碰误分、误合开关。

三、方案论证

（一）检修方案描述：

1）采用ZN65A－12型手车更换原ZN13－10型手车；

2）在保持开关柜体框架保护柜不变的前提下，对开关柜体侧面

进车机构做相应的改造，使之与ZN65A－12型手车侧面机构配套；

3）柜内反应手车位置的行程开关改造更换；

4）改造后五防功能完备，进车和出车操作简便，能保证机组安全可靠运行及操作人员安全。

（二）检修后预期达到的效果：

解决五防装置不可靠的缺陷，提高机构操作的可靠性，完善闭锁及防误机构，使用和维护极为方便，提高设备运行的可靠性。

（三）应从全部可能的设计方案中，提出2～3个最适合的可

选方案（或建议方案）：

建议方案：

采用ZN65A－12型手车更换原ZN13－10型手车，

对开关柜体侧面进车机构做相应的改造，使之与ZN65A－12型手车侧面机构配套。

（四）施工方案、过渡方案：

利用机组小修或单机运行的机会，对循泵房和保安段真空开关进行更换改造，循泵房需逐台改造，完成一台后再开始另一台的改造；保安段真空开关改造，首先需做好手车试验及调整工作，准备充分后，10KV保安段停电施工，以最快工期完成。

（五）是否需要停机停炉或结合机组大、小修等：

在机组小修时进行。

（六）从技术、经济、效果等方面论证其实施可行性、合理

性、存在问题和解决办法：

由于ZN65A－12真空断路器具有整体式布局，操作机构按功能单元化设计，布置简捷、清晰；全系列断路器机构基本功能单元相同，使用维护极为方便；主传动动端变直环节采用新型结构，使机械参数和主回路受力实现了优化；储能蜗轮箱功能高度集成，内填含特殊添加剂的长效润滑酪，使用期内无需维护；采取了有效的可靠性设计和制造保证措施，可靠性水平居于国内领先；设置有完善的电气闭锁、防跳装置和机械联锁结构；适配性好，可方便安装于JYN3、KYN3、KYNl8C、XGN2、GGlA等多种型号开关柜等优点，一次性投资54万元对循泵房和保安段真空断路器进行更换改造，将会为机组运行提供安全保障。

（七）要求定量、准确地对其性能指标、投资费用、效益作

出综合比较：

产品主要性能指标比较：

序号

名称

ZN13-10

ZN65A-12

1

额定电压（KV）

10

12

2

额定电流（A）

1250

1600

3

额定开断电流（KA）

31.5

31.5

4

额定短路关合电流（KA）

100

5

额定动稳定电流（KA）

100

6

4s热稳定电流（KA）

31.5

31.5

7

额定合闸操作电压（V）

DC110V

DC110V

8

额定分闸操作电压（V）

DC110V

DC110V

9

额定储能操作电压（V）

DC110V

DC110V

ZN65A-12真空断路器主要设置有完善的电气闭锁、防跳装置和机械联锁结构，新型操作机构使用期内无需维护，操作寿命长。

（八）提出推荐的检修方案：

利用机组小修或单机运行的机会，对循泵房和保安段真空

开关进行更换改造，采用ZN65A－12型手车更换原ZN13－10型手车，对开关柜体侧面进车机构做相应的改造，使之与ZN65A－12型手车侧面机构配套。

四、项目规模和主要内容

（一）项目方案及内容综述（不超过40个字）：

采用ZN65A－12型手车更换原ZN13－10型手车，对开关柜体侧面进车机构做相应的改造。

（二）工程计划开竣工时间：

2004.4～5

（三）项目范围：

循泵房6KV配电段4台循环水泵电机开关，保安段4台进出线开关。

（四）项目的主要设备材料构成：

序号

名称

型号

单位

数量

备注

1

真空断路器

ZN65A－12／1600

台

9

一台备品

2

静触刀

与ZN65A－12配套

套

8

3

绝缘隔板

与ZN65A－12配套

套

8

4

侧面机构

与ZN65A－12配套

套

8

（五）地址选择及地理位置、路径及方案：

无

（六）改造后系统布置的变化：

与原系统一致

（七）性能和有关参数及必要的图纸：

（八）环境保护措施、治理方案及对环境保护的评价：

无

（九）对劳动定员和技术水平的要求及培训情况：

厂家技术人员按要求培训。

（十）调研、可研、初设、设计、招标、订货、开工、工程各施工步骤（包括拆除、土建、安装等）、试验、调试、试运行、竣工验收等整个项目的时间进程计划安排：

2004年＃1、2机组小修中实施。

（十一）对灰场工程、构筑物及一般土建工程，应注意气象、水文、地质、地形、地下物等资料的收集和叙述：

无

五、工程实施条件

（一）工程项目有关征地、占地、施工临时用地、拆迁、赔偿等外部条件的落实情况：

无

（二）设计、施工单位的选择：

检修公司

（三）工程施工周期：

15天

（四）加工制造周期：

2个月

（五）勘测设计周期：

无

（六）资金来源等的落实情况：

技改

（七）有关规划、消防、征地、搬迁等的落实情况：

无

（八）需要停机停炉等计划的落实情况：

2004年＃1、2机组小修。

（九）进口元件是否具备采购条件：

无

（十）主要材料的采购是否采用招议标方式进行：

否

（十一）主要材料采购的被招标对象（制造商）的选择：

天水长城开关厂

（十二）其他外部条件是否具备：

是。

六、投资估算表及设备、材料明细表：

（一）投资估算表：

序号

名称

型号

单位

数量

费用

1

真空断路器

ZN65A－12／1600

台

9

58000元／套

2

静触刀

与ZN65A－12配套

套

9

3

绝缘隔板

与ZN65A－12配套

套

9

4

侧面机构

与ZN65A－12配套

套

9

（二）设计费：

2000元

（三）调试费：

4000元

（四）施工费（其中人工费）：

16000元

（五）主材料费：

52.2万元

（六）工程总投资：

54.4万元

（七）设备、材料明细表（见本附件附表）：

序号

名称

型号

单位

数量

备注

1

真空断路器

ZN65A－12／1600

台

9

一台备品

2

静触刀

与ZN65A－12配套

套

8

3

绝缘隔板

与ZN65A－12配套

套

8

4

侧面机构

与ZN65A－12配套

套

8

5

氧气、乙炔

瓶

各1

6

电焊条

公斤

16

7

导电膏

瓶

4

七、经济效益分析：

对循泵房电机开关进行更换改造，如因五防装置不可靠导致一次误操作，手车、绝缘隔板等的修复费用约为5万元，修复时间约为15小时，因循环水压力低引起真空度降低每小时减负荷5万度，累计少发电量为75万度，按目前电价，约为25万元；如因其他泵组故障备用不可靠导致损失将更为巨大，有可能大量减负荷或者停一台机；保安段开关进行改造有着极为重大的意义，一旦厂用电失去，保安系统电源开关如备用不可靠，将会导致主设备严重损坏，损失难以估计。

八、评价结论：

（一）循环水泵房四台循泵电机开关和保安段进出线开关换型为ZN65A－12型真空断路器，单台开关的改造费用包括人工及耗材大概为6万元，9台开关总费用约54万元，改造后，开关的维护费用将会大幅减少，循泵备用的可靠性和保安电源的安全可靠性将大大提高。

（二）由于开关具有完善的五防功能和良好的开断性能，从根本上

杜绝了误操作事故，避免了对设备的损坏和对人身构成的威胁；行程开关接点可靠性的提高将直接提高循泵备用的可靠性；手车开关结构紧凑、布置合理及体积小的特性，大大的方便了运行人员的操作，减少了操作人员的劳动量。

因此建议尽快对循泵房电机开关和保安段电源进出线开关进行更换改造。

九、项目单位上报意见：

建议尽快对循泵房电机开关和保安段电源进出线开关进行更换改造。