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斷路器的功能和實際現場使用，同時闡述了SF6斷路器存在的問題及改造方法。旨在完善升壓站SF6斷路器的內部結構，減少可能存在的安全隱患和設備損傷，提高斷路器的工作效率，進而提升整個升壓站的生產環境和生產質量。

關鍵詞：220 kV升壓站 SF6斷路器 改造

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）06（b）-0042-02

1 斷路器功能和現場使用

由于SF6斷路器投入生產工作時間較長，存在合分閘線圈老化、微水試驗不合格、SF6氣體泄漏等各種大大小小的問題，因此，對斷路器的改造工作已經迫在眉睫。新改造的斷路器采用戶外、防污型、彈簧操動機構，其中變出口斷路器為三相機械聯動3AP1 FG–252kV型斷路器，線路出口斷路器、分段斷路器、母聯斷路器以及啟動/備用變出口斷路器為三相電器聯動3AP1 FI–252kV型斷路器。在進行斷路器改造時，控制柜和機構箱也要隨著斷路器一同進行更換，配置功能不變性能質量更高、更適合改造后斷路器使用的裝置。同時新開關額定負載電流與舊開關同樣保持4 000 A、額定開斷電流50 kA。為了更加清晰地說明斷路器的具體改造內容，下文以機組主變出口斷路器、線路出口斷路器、母聯分段斷路器以及啟動/備用變出口斷路器這4種斷路器類型來研究斷路器的改造情況。

1.1 機組主變出口斷路器

機組主變出口斷路器的主要改動集中在以下幾個方面：首先是聯動方式由分相電氣聯動改為機械聯動；儲能方式由原液壓彈簧方式改為電機彈簧方式；機械聯動分閘與合閘操作通過相間傳動連桿實現，機組主變出口斷路器改用集中操作機構箱，同時在箱內裝有巡檢和監察所用的SF6壓力表，一旦發生SF6的泄露事故，根據泄露程度亮起不同的警示燈，采取閉鎖開關合閘與分閘操作，減少事故影響。需要注意的是，指示燈字牌內容也有所改變，改造之后的指示燈字牌為“SF6氣壓低報警、機械合閘閉鎖、馬達長時間運轉、SF6總閉鎖、馬達、照明加熱回路失電以及就地操作”6個字牌。

1.2 線路出口斷路器

線路出口斷路器與機組主變出口斷路器的部分改造內容一樣，比如：儲能方式同樣是由原液壓彈簧改為電機彈簧儲能方式，機構箱內同樣配置了SF6壓力表。不同之處在于線路出口斷路器機構箱內的指示燈字牌并沒有太大的改動，基本保持一致，僅僅多加了一個“非全相”字牌。另外，線路出口斷路器控制柜內的加熱照明、馬達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容。

1.3 母聯斷路器和分段斷路器

母聯斷路器和分段斷路器同樣也改變了其儲能方式，由原液彈簧改為電機彈簧方式。同時母聯斷路器、分段斷路器的其他改動內容與線路出口斷路器的改動一致，包括斷路器內部結構、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/備用變出口斷路器

首先，啟動/備用變出口斷路器的儲能方式也改為電機彈簧方式；其次，啟動/備用變出口斷路器的機構箱內部結構、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，都遵循保護定值不變，運行操作方式不變的原理進行斷路器改造。從上文4個不同類型的斷路器分析比對來看，斷路器改造模式主要有機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這兩種斷路器的改造內容進行參考性改造的，所有斷路器的儲能方式都由原液壓彈簧改為了電機彈簧儲能方式。

2 斷路器存在的問題和改造方法

2.1 斷路器控制箱內線路端口連接混亂

改造之前，斷路器控制箱內接線與端口無秩序的接合使得子線排列混亂，輔助點排列也沒有什么規律，跨接線較多，導致查線排線困難。同時，控制箱內還有許多重要設備，一旦發生線路松動，混亂的線路情況加深了線路排查事故處理的難度，擴大了事故的負面影響，嚴重的甚至會導致設備發生故障。因此，在對斷路器進行改造時，首先要將控制箱內的各種線路按照一定的順序接入，注意輔助點的排列，同時保證控制電纜兩端端頭處于封閉狀態。

2.2 斷路器控制箱內防凝露加熱器布局不合理

改造之前，控制箱內加熱器位于馬達和控制電纜之間，且距離比較接近，雖然加熱器的功率不大，但是長期使用累積下來的傷害足夠加速附件設備的老化進程，影響線路使用，最終導致斷路器的功能質量下降，影響斷路器的工作效率。

2.3 控制電纜不帶鋼鎧保護

改造之前的斷路器控制箱內的控制電纜不帶鋼鎧保護，一旦碰上鋒利的硬物極其容易造成控制電纜保護層破損或者控制電纜斷裂，導致出現升壓站直流系統接地現象。同時，破損了的控制電纜暴露在空氣中，碰上下雨天氣還容易產生短路現象，導致開關控制回路二跳電源正極接地，影響升壓站正常生產工作的進行。

2.4 斷路器氣室結構改造

斷路器氣室結構改造思路是將斷路器的單氣室外接氣口結構改造成獨立的單相氣室結構，具體改造過程是先將SF6管道和機構箱內的密度計拆除，取而代之的是在氣室的外接口增加一個同樣起到密封作用的自接封頭組合部件，也就是截止閥。截止閥自帶兩個接頭，一個與密度計相接，方便每日進行控制箱內的密度檢測；另一個控制氣室的充氣閉氣階段。通過這樣的改動，將SF6的密度檢控和充氣閉氣環節拆分開來，在滿足斷路器原有的所有功能的基礎上，簡化斷路器控制流程，增加了斷路器的氣室信號。

3 結語

綜上所述，220 kV升壓站SF6斷路器的改造歸根究底是為了強化斷路器的安全性和功能性，結合現有的先進技術，對不合理的斷路器內部結構或者設備材料進行更換，比如：使用更加有序的線路排列處理方式，簡化線路排查工作等等。今后，隨著科學技術的不斷發展，SF6斷路器的改造工作仍在繼續，會有更加先進的設備材料和科學技術彌補斷路器結構內容的不足，提高了斷路器的工作效率，同時也意味著提高了升壓站的生產工作質量。

參考文獻

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

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

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

[4] 陳亮.220kV GIS斷路器氣室結構改造[J].農村電氣化，2013（10）：26-27.

[5] 周忠超，張國志，王娜，等.一種220kV GIS斷路器氣室設計改進方法的應用[A].2012年云南電力技術論壇論文集（文摘部分）[C].云南電網公司、云南省電機工程學會，2012：2.