淺談龍門灘二級電站110kV少油斷路器技改

郭建生

（福建省泉州市龍門灘引水工程管理處，泉州 362500）

我國上個世紀八十年代設計、安裝、投入使用的電站，其高壓斷路器基本上都是使用少油斷路器。上個世紀90年代泉州市龍門灘二級電站投入使用的少油斷路器各種故障也日益凸顯出來。2000年以后，SW6-110斷路器在運行中逐漸出現(xiàn)一些故障，如：提長桿受潮、合閘線圈燒壞、合閘儲油壓力筒滲油、合閘拉桿變位、斷路器密封損壞引起滲油等等。這些故障增加了電站的檢修次數(shù)和時間，增加了檢修費用，減少了電站發(fā)電時間，減小電站發(fā)電量，減少電站的經濟效益，甚至影響了電站安全運行，危及電網的穩(wěn)定。

1 SW6—110Ⅰ斷路器歷史、參數(shù)

圖1 龍門灘二級電站110kV部分主接線圖

泉州市龍門灘二級電站于1992年建成投產，當時110kV 121、122、123、124四個單元的斷路器選用的是北京開關廠生產的SW6—110Ⅰ/1500戶外少油斷路器，當時該型號少油斷路器具有斷口少,結構簡單，原理先進，重量輕,占地面積小，安裝方便，切空載變壓器過電壓不高等優(yōu)點。

2 SW6—110Ⅰ斷路器運行中出現(xiàn)的問題及處理

從2005年開始，SW6—110Ⅰ斷路器在運行過程中逐漸出現(xiàn)了一些故障，主要有以下幾種：

2.1 斷路器提升桿受潮

（1）故障現(xiàn)象 ：①提升桿泄漏電流增大，斷路器的介質損耗增大；②絕緣油擊穿電壓較低；③斷路器斷口間的絕緣電阻大于5000 MΩ；④提升桿對地絕緣電阻小于5000 MΩ。

（2）原因分析：提升桿受潮，主要是因為SW6-110型少油斷路器長期運行時絕緣油水分含量偏高，使得提升桿的表面吸附大量潮氣。造成絕緣油水分含量偏高的原因有：①斷路器運行時長期密封不好，水和潮氣直接進入運行的斷路器絕緣油中；②斷路器長期失修，絕緣油在長期運行過程中油質碳化、劣化、老化嚴重。

（3）處理方法及效果：①解體后取出提升桿進行烘干處理。此方案具有檢修煩瑣、耗時長（一般需 5～7天）、干燥準備工作復雜、需要大規(guī)模的干燥設備等缺點。②直接采用熱油循環(huán)進行干燥。確認提升桿受潮后，無需解體斷路器取出提升桿，直接采用熱油循環(huán)干燥法進行干燥。此方案具有操作簡單、檢修成本低廉、干燥時間短（一般需要3～4天）、干燥準備工作簡單、不需要大規(guī)模的干燥設備、絕緣油不會變壞以及可以就地進行干燥、能充分清洗斷路器等優(yōu)點。

以上兩種處理方法，均能有效處理受潮的提升桿，處理后斷路器能夠投入運行。但由于斷路器安裝在戶外，較容易受潮（特別是較為潮濕的春季和夏季），需要停電檢修的次數(shù)較多，而且以上兩種處理方法所需的工期較長，延長了設備檢修時間，影響電站發(fā)電。

2.2 斷路器合閘線圈燒壞故障分析與處理

（1）合閘線圈長時間運行，絕緣下降（由于電站不遠處有一金屬硅廠，污染較大）。

（2）液壓機構輔助開關切換不到位沒發(fā)現(xiàn)，沒及時斷開控制電源，導致合閘線圈長時間帶電，燒壞合閘線圈（由于使用時間較長且環(huán)境較惡劣）。

（3）合閘行程變位合閘不上，引起合閘線圈長時間帶電燒毀。

同時還出現(xiàn)：①合閘儲油筒滲油；②合閘拉桿變位；③斷路器本體密封老化滲油。以上故障雖經處理，但由于電站的環(huán)境較為惡劣，斷路器使用年限較久且一此配件不易購買，而且每次處理效果都不太好，對故障處理不能徹底。這些情況已經影響電站的安全經濟運行。

3 斷路器技改方案以及選擇

我們組織技術部門對目前較為成熟的真空斷路器及六氟化硫斷路器進行技術經濟比較。

3.1 真空斷路器的優(yōu)缺點

改革開放以來，大量國外先進真空斷路器進入我國開關市場，國內幾年來對高電壓等級的真空斷路器作了研究和開發(fā)工作?，F(xiàn)已研制成功110kV雙斷口的戶外真空斷路器和繼續(xù)研制的220kV的真空斷路器。真空斷路器及六氟化硫高壓斷路器優(yōu)缺點見表1。

表1 真空斷路器及六氟化硫高壓斷路器優(yōu)缺點

3.2 選用六氟化硫高壓斷路器

4 方案確定

SF6斷路器具有：開斷容量大、滅弧斷口耐壓高、電壽命長、檢修周期長（一般10年不必進行檢修）、開斷性能優(yōu)異（切斷空載變壓器不產生截流過電壓）、無噪聲公害、無火災危險，雖然SF6有溫室效應、弧后分解物劇毒等環(huán)境方面問題，但目前還沒有哪種介質能取代SF6在高壓斷路器領域中的優(yōu)越地位（SF6氣體是目前知道的最理想的絕緣和滅弧介質，和變壓器油、壓縮空氣、真空比較具有較大優(yōu)勢，在大電網和超高壓領域具有不可替代的地位），故現(xiàn)在110kV及以上高壓斷路器如無極特殊要求，都應采用SF6斷路器。因此，從SF6斷路器安全的可靠性及技術先進性、運行操作簡單，維護工作量小等方面考慮，確定選用六氟化硫斷路器作為電站技改方案。

經過充分論證和市場調查，電站選擇河南平高電氣股份有限公司生產的SF6斷路器。其產品已在我國較多中、小型水電站使用，產品的穩(wěn)定性和可靠性已獲得充分驗證，而且河南平高電氣股份有限公司設有專門技術支持部，隨時可向用戶提供良好地售中、售后服務。故二級電站SF6斷路器選用平高電氣股份有限公司生產的LW35—126/3150型自能式（彈簧操作機構）六氟化硫斷路器。

5 SF6 LW35—126/3150 斷路器投入運行后使用情況

斷路器投入運行后，情況良好。為了保險起見，在運行1個月、6個月以及1年后分別安排停電進行了各項試驗，結果全部正常。試驗結果見表2。

表2 SF6高壓開關試驗報告單

6 結語

經過兩年多運行，技改過后的LW35—126/3150斷路器經受住了惡劣天氣的考驗，SF6斷路器在帶負荷工作、繼電保護動作、位置及氣體壓力指示等方面全部正常，各項試驗結果也全部正常。

龍門灘二級電站通過技改，有效確保了龍門灘二級電站安全運行，同時減小運行人員的勞動強度，為二級電站“少人值班”創(chuàng)造條件。對這次技改，我認為：1、對設備的技改要有前瞻性。2、對影響安全運行的設備要下決心進行技改或更新。3、對技改的設備應考慮經濟性，但技術也應適當超前。4、設備的技改應和電站自動化相結合。

[1]《電力設備預防性試驗規(guī)程》中華人民共和國電力工業(yè)部.中國電力出版社.1997.

[2]《國家電網公司電力安全工作規(guī)程》（變電站和發(fā)電廠電氣部份）2009.《龍門灘二級電站運行規(guī)程》泉州市龍門灘引水工程管理處（規(guī)程制定單位）1997.

[3]《國際電工技術委員會標準》GB/T5052-2000.

[4]《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》GB/T5052-1992.

[5]李劍峰.真空斷路器合閘彈跳的危害及對策[J].煤礦機械雜志，2010（1）：138-138.

[6]《泉州市調度規(guī)程》Q/305-10305-2002.