220?kV升壓站SF6斷路器的改造方法研究

艾則孜江·阿不都克力木++阿布都艾海提·麥麥提艾力

摘 要：該文分析了SF6斷路器的功能和實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)使用，同時(shí)闡述了SF6斷路器存在的問(wèn)題及改造方法。旨在完善升壓站SF6斷路器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，減少可能存在的安全隱患和設(shè)備損傷，提高斷路器的工作效率，進(jìn)而提升整個(gè)升壓站的生產(chǎn)環(huán)境和生產(chǎn)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：220 kV升壓站 SF6斷路器 改造

中圖分類號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）06（b）-0042-02

1 斷路器功能和現(xiàn)場(chǎng)使用

由于SF6斷路器投入生產(chǎn)工作時(shí)間較長(zhǎng)，存在合分閘線圈老化、微水試驗(yàn)不合格、SF6氣體泄漏等各種大大小小的問(wèn)題，因此，對(duì)斷路器的改造工作已經(jīng)迫在眉睫。新改造的斷路器采用戶外、防污型、彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中變出口斷路器為三相機(jī)械聯(lián)動(dòng)3AP1 FG–252kV型斷路器，線路出口斷路器、分段斷路器、母聯(lián)斷路器以及啟動(dòng)/備用變出口斷路器為三相電器聯(lián)動(dòng)3AP1 FI–252kV型斷路器。在進(jìn)行斷路器改造時(shí)，控制柜和機(jī)構(gòu)箱也要隨著斷路器一同進(jìn)行更換，配置功能不變性能質(zhì)量更高、更適合改造后斷路器使用的裝置。同時(shí)新開(kāi)關(guān)額定負(fù)載電流與舊開(kāi)關(guān)同樣保持4 000 A、額定開(kāi)斷電流50 kA。為了更加清晰地說(shuō)明斷路器的具體改造內(nèi)容，下文以機(jī)組主變出口斷路器、線路出口斷路器、母聯(lián)分段斷路器以及啟動(dòng)/備用變出口斷路器這4種斷路器類型來(lái)研究斷路器的改造情況。

1.1 機(jī)組主變出口斷路器

機(jī)組主變出口斷路器的主要改動(dòng)集中在以下幾個(gè)方面：首先是聯(lián)動(dòng)方式由分相電氣聯(lián)動(dòng)改為機(jī)械聯(lián)動(dòng)；儲(chǔ)能方式由原液壓彈簧方式改為電機(jī)彈簧方式；機(jī)械聯(lián)動(dòng)分閘與合閘操作通過(guò)相間傳動(dòng)連桿實(shí)現(xiàn)，機(jī)組主變出口斷路器改用集中操作機(jī)構(gòu)箱，同時(shí)在箱內(nèi)裝有巡檢和監(jiān)察所用的SF6壓力表，一旦發(fā)生SF6的泄露事故，根據(jù)泄露程度亮起不同的警示燈，采取閉鎖開(kāi)關(guān)合閘與分閘操作，減少事故影響。需要注意的是，指示燈字牌內(nèi)容也有所改變，改造之后的指示燈字牌為“SF6氣壓低報(bào)警、機(jī)械合閘閉鎖、馬達(dá)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)、SF6總閉鎖、馬達(dá)、照明加熱回路失電以及就地操作”6個(gè)字牌。

1.2 線路出口斷路器

線路出口斷路器與機(jī)組主變出口斷路器的部分改造內(nèi)容一樣，比如：儲(chǔ)能方式同樣是由原液壓彈簧改為電機(jī)彈簧儲(chǔ)能方式，機(jī)構(gòu)箱內(nèi)同樣配置了SF6壓力表。不同之處在于線路出口斷路器機(jī)構(gòu)箱內(nèi)的指示燈字牌并沒(méi)有太大的改動(dòng)，基本保持一致，僅僅多加了一個(gè)“非全相”字牌。另外，線路出口斷路器控制柜內(nèi)的加熱照明、馬達(dá)電流回路改為輻射供電方式，這是線路出口斷路器改造程度最大的內(nèi)容。

1.3 母聯(lián)斷路器和分段斷路器

母聯(lián)斷路器和分段斷路器同樣也改變了其儲(chǔ)能方式，由原液彈簧改為電機(jī)彈簧方式。同時(shí)母聯(lián)斷路器、分段斷路器的其他改動(dòng)內(nèi)容與線路出口斷路器的改動(dòng)一致，包括斷路器內(nèi)部結(jié)構(gòu)、指示燈字牌、加熱照明裝置以及交直流電源回路等。

1.4 啟動(dòng)/備用變出口斷路器

首先，啟動(dòng)/備用變出口斷路器的儲(chǔ)能方式也改為電機(jī)彈簧方式；其次，啟動(dòng)/備用變出口斷路器的機(jī)構(gòu)箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)、指示燈字牌、加熱照明裝置以及交直流電源回路的改造與線路出口斷路器的改造一致，都遵循保護(hù)定值不變，運(yùn)行操作方式不變的原理進(jìn)行斷路器改造。從上文4個(gè)不同類型的斷路器分析比對(duì)來(lái)看，斷路器改造模式主要有機(jī)組主變出口斷路器和線路出口斷路器兩種改造模式，另外類型的斷路器改造是依據(jù)這兩種斷路器的改造內(nèi)容進(jìn)行參考性改造的，所有斷路器的儲(chǔ)能方式都由原液壓彈簧改為了電機(jī)彈簧儲(chǔ)能方式。

2 斷路器存在的問(wèn)題和改造方法

2.1 斷路器控制箱內(nèi)線路端口連接混亂

改造之前，斷路器控制箱內(nèi)接線與端口無(wú)秩序的接合使得子線排列混亂，輔助點(diǎn)排列也沒(méi)有什么規(guī)律，跨接線較多，導(dǎo)致查線排線困難。同時(shí)，控制箱內(nèi)還有許多重要設(shè)備，一旦發(fā)生線路松動(dòng)，混亂的線路情況加深了線路排查事故處理的難度，擴(kuò)大了事故的負(fù)面影響，嚴(yán)重的甚至?xí)?dǎo)致設(shè)備發(fā)生故障。因此，在對(duì)斷路器進(jìn)行改造時(shí)，首先要將控制箱內(nèi)的各種線路按照一定的順序接入，注意輔助點(diǎn)的排列，同時(shí)保證控制電纜兩端端頭處于封閉狀態(tài)。

2.2 斷路器控制箱內(nèi)防凝露加熱器布局不合理

改造之前，控制箱內(nèi)加熱器位于馬達(dá)和控制電纜之間，且距離比較接近，雖然加熱器的功率不大，但是長(zhǎng)期使用累積下來(lái)的傷害足夠加速附件設(shè)備的老化進(jìn)程，影響線路使用，最終導(dǎo)致斷路器的功能質(zhì)量下降，影響斷路器的工作效率。

2.3 控制電纜不帶鋼鎧保護(hù)

改造之前的斷路器控制箱內(nèi)的控制電纜不帶鋼鎧保護(hù)，一旦碰上鋒利的硬物極其容易造成控制電纜保護(hù)層破損或者控制電纜斷裂，導(dǎo)致出現(xiàn)升壓站直流系統(tǒng)接地現(xiàn)象。同時(shí)，破損了的控制電纜暴露在空氣中，碰上下雨天氣還容易產(chǎn)生短路現(xiàn)象，導(dǎo)致開(kāi)關(guān)控制回路二跳電源正極接地，影響升壓站正常生產(chǎn)工作的進(jìn)行。

2.4 斷路器氣室結(jié)構(gòu)改造

斷路器氣室結(jié)構(gòu)改造思路是將斷路器的單氣室外接氣口結(jié)構(gòu)改造成獨(dú)立的單相氣室結(jié)構(gòu)，具體改造過(guò)程是先將SF6管道和機(jī)構(gòu)箱內(nèi)的密度計(jì)拆除，取而代之的是在氣室的外接口增加一個(gè)同樣起到密封作用的自接封頭組合部件，也就是截止閥。截止閥自帶兩個(gè)接頭，一個(gè)與密度計(jì)相接，方便每日進(jìn)行控制箱內(nèi)的密度檢測(cè)；另一個(gè)控制氣室的充氣閉氣階段。通過(guò)這樣的改動(dòng)，將SF6的密度檢控和充氣閉氣環(huán)節(jié)拆分開(kāi)來(lái)，在滿足斷路器原有的所有功能的基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)化斷路器控制流程，增加了斷路器的氣室信號(hào)。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，220 kV升壓站SF6斷路器的改造歸根究底是為了強(qiáng)化斷路器的安全性和功能性，結(jié)合現(xiàn)有的先進(jìn)技術(shù)，對(duì)不合理的斷路器內(nèi)部結(jié)構(gòu)或者設(shè)備材料進(jìn)行更換，比如：使用更加有序的線路排列處理方式，簡(jiǎn)化線路排查工作等等。今后，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，SF6斷路器的改造工作仍在繼續(xù)，會(huì)有更加先進(jìn)的設(shè)備材料和科學(xué)技術(shù)彌補(bǔ)斷路器結(jié)構(gòu)內(nèi)容的不足，提高了斷路器的工作效率，同時(shí)也意味著提高了升壓站的生產(chǎn)工作質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 姚舜.220kV升壓站SF6斷路器改造和應(yīng)用[J].電力科學(xué)與工程，2015（3）：74-78.

[2] 韓偉.關(guān)于220kV SF6斷路器防跳回路的改造[N].電子報(bào)，2012-03-11（8）.

[3] 周壹鋒.220kVSF6斷路器事故原因分析及處理方法[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2016（21）：71-72.

[4] 陳亮.220kV GIS斷路器氣室結(jié)構(gòu)改造[J].農(nóng)村電氣化，2013（10）：26-27.

[5] 周忠超，張國(guó)志，王娜，等.一種220kV GIS斷路器氣室設(shè)計(jì)改進(jìn)方法的應(yīng)用[A].2012年云南電力技術(shù)論壇論文集（文摘部分）[C].云南電網(wǎng)公司、云南省電機(jī)工程學(xué)會(huì)，2012：2.