500kV敞开式断路器型式选择

Ｖｏ１．２５　ＮＯ．４　Ａｕｇ．２ＯＯ６　河北电力技术　ＨＥＢＥＩ　Ｅ１　ＥＣＴＲＩＣ　ＰＯＷＥＲ　第２５卷第４期　２００６年８月　５００　ｋＶ敞开式断路器型式选择　Ｔｙｐｅ　Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　５００　ｋＶ　Ｏｐｅｎ——ｔｙｐｅ　Ｃｉｒｃｕｉｔ　Ｂｒｅａｋｅｒｓ　周玉锁　，林榕　０５００５１；　０５００３１）　（１．河北省电力公司超高压输变电分公司，河北　石家庄２．河北省电力勘测设计研究院，河北　石家庄摘要：阐述了５００　ｋＶ罐式断路器和瓷柱式断路器的现状和　特点，结合５００　ｋＶ电气主接线的２种型式，在建设规模相同　器，价格相对合理，国内采用较多。供货厂家有北京　ＡＢＢ高压开关设备有限公司（简称“北京ＡＢＢ”）、西　门子（杭州）高压开关有限公司（简称“杭州西门　子”）、ＡＲＥＶＡ（阿海珐）等。　ｌ＿１．１西安高压开关厂　该厂生产的５００　ｋＶ高压断路器以罐式为主，　也生产瓷柱式，但供货数量较少。罐式断路器采用　的基础上，对采用５００　ｋＶ罐式断路器和瓷柱式断路器在经　济性、占地面积、运行情况等方面进行了详细比较。　关键词：罐式断路器；瓷柱式断路器；型式选择；３／２断路器　接线；双母线双分段接线　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｓｔａｔｕｓ　ａｎｄ　ｆｅａｔｕｒｅｓ　ｏｆ　５００　ｋＶ　ｔａｎｋ　ｃｉｒｃｕｉｔ　ｂｒｅａｋｅｒｓ　ａｎｄ　ｐｏｒｃｅｌａｉｎ　ｓｔａｎｃｈｉｏｎ　ｃｉｒｃｕｉｔ　ｂｒｅａｋｅｒｓ　ａｒｅ　ｄｉｓ—　Ｃｕｓｓｅｄ　ｉｎ　ｄｅｔａｉｌ．Ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ　５００　ｋＶ　ｐｒｉｍａｒｙ　ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓ　、＾ｒｉｔｈ　ｔｈｅ　ｔｗｏ　ｔｙｐｅｓ。ｏｎ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓａｒｎｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　日本三菱技术，罐体为铝合金，重量相对较轻。断路　器采用双断口结构，在断路器套管升高座处布置套　ｓｃａｌｅ，ｔｈｅ　ｅｃｏｎｏｍｙ，ａｒｅａ　ａｎｄ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔａｎｋ—ｔｙｐｅ　ａｎｄ　ｓｔａｎｃｈｉｏｎ—ｔｙｐｅ　ｃｉｒｃｕｉｔ　ｂｒｅａｋｅｒｓ　ａｒｅ　ｃｏｍｐａｒｅｄ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔａｎｋ　ｃｉｒｃｕｉｔ　ｂｒｅａｋｅｒ；ｐｏｒｃｅｌａｉｎ　ｓｔａｎｃｈｉｏｎ　ｃｉｒｃｕｉｔ　ｂｒｅａｋｅｒ；ｔｙｐｅ　ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ；ｂｒｅａｋｅｒ　ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ；ｄｏｕｂｌｅ　ｂｕｓ　ｂａｒ　、ｖｉｔｈ　ｄｏｕｂｌｅ　ｓｅｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄ　ｂｕｓ　ｂａｒｓ　管型电流互感器，每侧最多布置５只（含２个ＴＰＹ　级）。灭弧室布置在水平罐体内，罐体中心高度ｌ＿６　ｍ，进出线套管高度８．３　ｍ，本体长度６．２　ｍ。断路　器既可配用气动机构（西电三菱电机开关设备有限　公司），也可配德国ＡＢＢ公司的液压弹簧机构，２种　不同机构的价格差为３０万元。　ｌ＿ｌ＿２沈阳高压开关厂　中图分类号：ＴＭ５６１　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００１—９８９８（２００６）０４—０００５—０２　该厂生产的５００　ｋＶ高压断路器以罐式为主，　目前国内各地对敞开式５００　ｋＶ断路器设备的　也生产瓷柱式，但供货数量较少。罐式断路器有２　种：一种采用日本日立技术，罐体为钢，重量相对较　重；另一种采用德国ＡＢＢ技术，罐体为铝合金，重量　相对较轻。这２种断路器均采用双断口结构。断路　选型差别很大，南方地区采用瓷柱式断路器产品较　多，北方地区多数采用罐式断路器，其主要差异在于　电流互感器的布置，前者为独立布置，后者为内置　式，与断路器一体。由此造成二者在保护方案、占地　器套管升高座处布置套管型电流互感器，每侧最多　布置５只（含２个ＴＰＹ级）。灭弧室布置在水平罐　面积、检修维护等方面的差别很大。　１　５００　ｋＶ罐式断路器与瓷柱式断路器对比　ｌ＿１　产品现状　体内，罐体中心高度１．０　ｍ，进出线套管高度８．０　ｍ，　本体长度４．７　ｍ。日立技术断路器采用国产液压机　构，ＡＢＢ技术采用德国ＡＢＢ公司进口液压弹簧操　动机构，２种不同机构的价格差为３０万元。　ｌ＿１．３平高东芝厂　目前国内市场上广泛应用的５００　ｋＶ罐式高压　断路器主要有西安高压开关厂、沈阳高压开关厂、平　顶山高压开关厂和平高东芝厂产品，其中平高东芝　产品数量较少。　国外合资厂商生产的罐式断路器由于价格昂　贵，国内很少采用，而这些厂家生产的瓷柱式断路　收稿日期：２００６—０３—１４　该厂是平高与日本东芝的合资厂，５００　ｋＶ高压　断路器采用日本东芝技术。工厂由日方和中方共同　管理，生产罐式产品。断路器采用双断口结构．电流　互感器内置，操作机构为全液压或全弹簧。价格与　作者简介：周玉锁（１９６６一），男，工程师，主要从事超高压变电工程建设项目管理工作。　・　５　・　维普资讯 http://www.cqvip.com

Ｖ０１．２５　Ｎｏ．４　Ａｕｇ．２００６　河北电力技术　ＨＥＢＥＩ　ＥＩ　ＥＣＴＲＩＣ　ＰＯＷＥＲ　第２５卷第４期　２００６年８月　进口产品基本持平，每台高出国产同类产品约８０－－－　１００万元。　２　５００　ｋＶ断路器型式选择　以下以某一开闭所为例，结合５００　ｋＶ电气主　接线的２种型式，对采用５００　ｋＶ罐式断路器和瓷　柱式断路器在经济性、占地面积、运行情况等方面　１．１．４平顶山高压开关厂　该厂５００　ｋＶ断路器采用瓷柱式结构，断路器　外形呈“Ｔ”字型，灭弧室布置在水平瓷套内。高度　１０　ｒｎ，本体长度６．３　ｍ，断路器采用国产液压机构或　进口弹簧机构。　１．１．５北京ＡＢＢ、杭州西门子、ＡＲＥＶＡ（阿海珐）　等厂商　该类５００　ｋＶ高压断路器以瓷柱式产品为主　（罐式价格过高）。断路器采用双断口结构，外形呈　“Ｔ”字型。断路器采用弹簧机构或液压机构。　北京ＡＢＢ以散件组装方式生产，产品整体出厂　试验在中国电力科学研究院进行，试验设备及出厂　报告完整。　杭州西门子以大散件组装方式生产，产品整体　出厂试验由德方厂保证，出厂试验为单个模块，在国　内组装完毕后，仅做工频耐压试验，不再进行其它绝　缘试验。ＡＲＥＶＡ（阿海珐）等厂商的供货方式与杭　州西门子的模式基本相同。　１．２　国内使用状况　目前华北、东北地区主要采用５００　ｋＶ罐式断　路器，其它地区瓷柱式断路器使用较多。河北省南　部电网５００　ｋＶ断路器目前全部采用国产罐式断路　器，从已掌握的设备安装、运行情况来看，运行中没　有发生大的质量事故。　国外厂商的产品在国内运行的数量比较多，从　总体来看质量较好，但也曾出现一些问题，如杭州西　门子产品曾在广西发生过事故。　１．３　２种断路器的特点　罐式断路器采用电流互感器内置结构，电流互　感器被封闭在断路器内，没有保护死区，减少了断路　器与电流互感器之间的故障几率，设备运行可靠性　得以提高；罐式断路器重心低，抗震能力强，且安装　方便，运行检修便利，但本体造价相对较高，且部分　产品机构性能欠佳。　瓷柱式断路器本体造价相对较低，结构简单，操　作力小，且操作机构简便，维护工作量小，对地绝缘　的可靠性高。但是由于瓷柱式断路器需要与瓷柱式　电流互感器配合使用，两者之间的连线暴露在空气　中，保护存在死区，不利于系统的安全运行；且瓷柱　式断路器重心高，抗震能力较差。因此瓷柱式断路　器＋电流互感器与罐式断路器比较，安装内容多，运　行检修繁琐。　・　６　。　进行比较。开闭所建设规模为：终期５００　ｋＶ出线　８回，在任一方向相邻３回出线侧各装设１组３Ｘ　５０　ＭＶＡ高压并联电抗器。该期工程建设５００　ｋＶ出线６回，装设２组３×５０　ＭＶＡ高压并联电　抗器。　２．１　３／２断路器接线型式　根据５００　ｋＶ配电装置的特点，当采用３／２断路　器接线方案时，采用断路器－Ｎ式布置、对侧出线　方案。　２．１．１　占地面积　配电装置采用瓷柱式断路器，由于电流互感器　需独立设置，为保证设备的检修安全，需要在断路器　与电流互感器之间留有检修空间，使配电装置的纵　向尺寸增加。根据该所的建设规模，采用瓷柱式断　路器，开闭所占地面积为２．４５　ｈｍ。。　配电装置采用罐式断路器，由于电流互感器内　置，使配电装置的纵向尺寸缩小。根据该所的建设　规模，采用罐式断路器，开闭所占地面积为２．３７　ｈｍ２。　２．１．２保护方案　采用罐式断路器时，断路器与电流互感器之间　的故障能够瞬时切除，两母线之间全部在速动保护　动作范围内。　采用瓷柱式断路器时，为降低断路器与电流互　感器之间的故障率，需将电流互感器的强绝缘端布　置在断路器侧，才能保证瞬时切除。但仍然存在由　于两者间对地闪络造成事故范围扩大的隐患。　２．１．３综合造价　由于进口（或合资厂）生产的罐式断路器过于昂　贵（每台高出国产价格近１００万元），不推荐选用。　国产罐式断路器（进口机构）的平均价格约为３６０　万元／台；瓷柱式断路器以进口（或合资）产品价格　计，约为１６９万元／台，独立式电流互感器价格约为　３０万元／台。　隔离开关：母线隔离开关２５万元／组，水平伸缩　组合式隔离开关７９万元／组，水平伸缩双柱式隔离　开关３５万元／组。　结合该所的具体情况，当采用３／２断路器接线　时，投资情况见表ｌ。　（下转第３２页）　维普资讯 http://www.cqvip.com

Ｖｏ１．２５　ＮＯ．４　河北电力技术　第２５卷第４期　Ａｕｇ．２００６　ＨＥＢＥＩ　Ｅｌ，ＥＣＴＲＩＣ　ＰＯＷＥＲ　２００６年８月　虑使用更高效率的元件板型；实际工况下烟气气流分　子热态时的动、静间隙，如曲线密封、多密封、新型接　布不均，与理想状况有差距；使用煤种变化，造成出口　触式密封等手段，同时，使用客观、合理的评价指标，　烟温和不完全燃烧热损失等的变化；换热元件由于污　如漏风率、烟气侧效率等，来对密封效果加以衡量和　染造成换热效果下降，应投运吹灰系统进行清扫。　分析。　４总结　参考文献：　［１３黄素华，王忠元．空气预热器改造的分析和评价［Ｊ］．华东电力，　回转式空气预热器的漏风控制是一个综合工程，　２００４，（４）．　需要在长期的工程实践中逐渐摸索和试验，寻找出最　［２］　吕兆聚，刘立圣．回转式空气预热器的双密封技术［Ｊ］．山东电力　技术，２０００，（２）．　适合的工况点和控制方法。归结根本，漏风大的主要　［３３　吕兆聚，刘立圣，余琴清．回转式空气预热器转子变形和折线密　原因是其转子的热态蘑菇状变形造成大的动、静间　封探讨［Ｊ］．湖北电力，２００１，（８）．　隙，以及这一间隙扩大后带来的工况恶化，所以应当　［４３容銮恩．燃煤锅炉机组［＾们．北京：中国电力出版社，１９９８．　把这里作为解决问题的切人点，用某一方法来控制转　本文责任编辑：齐胜涛　Ｈ｝．—＊一＿｛｝—书—＊—“—＊—｛　（上接第６页）　２．２．３综合造价　表１采用３／２断路器接线时的投资　万元　设备价格参见２．１．３，结合该所的具体情况，当　采用双母线双分段接线时，投资情况见表２。　表２采用双母线双分段接线时的投资　万元　注：本期设备３串，终期４串；征地单价按１３５万兀／｝　计。　从表１可以看出，采用３／２断路器接线时，采用　瓷柱式断路器方案，按终期规模，占地多出Ｑ　０８　ｈｒｄ，　但节省投资１　２１５．３万元。　注：征地单价按１３５万元／ｈｍ　计。　２．２双母线双分段接线型式　从表２可以看出，采用双母线双分段接线时，采　当采用双母线双分段接线时，根据目前电网结　用瓷柱式断路器方案，按终期规模，占地多出０．１４　构，取消旁路母线，采用断路器双列布置、对侧出线　ｈｍ　，但节省投资１　２０６．３万元。　方案。　３结论　２．２．１　占地面积　一采用瓷柱式断路器，由于电流互感器需独立设　般而言，２种设备型式各有其优越性，要针对　置，为保证设备的检修安全，需要在断路器与电流互　具体工程进行综合分析，包括成本、运行安全以及检　感器之间留有检修空间，使配电装置的纵向尺寸增　修维护等方面的分析。　加，占地面积为３．５７　ｈｍ　。　针对该开闭所，按终期规模考虑，无论是３／２断　采用罐式断路器，由于电流互感器内置，使配电　路器接线，还是双母线双分段接线，采用瓷柱式断路　装置的纵向尺寸缩小．占地面积为３．４３　ｈｍ。。　器比罐式断路器至少可节省投资】２００万元　但占地　２．２．２保护方案　面积比罐式断路器略多。从工程投资考虑．建议采　在保护方案上，２种断路器的特点与２．１．２基　用瓷柱式断路器＋电流互感器方案。　本相同，但不存在中间断路器用电流互感器的问题。　本文责任编辑：戈文江　・　３２　・