500kV高压断路器选型分析 _知识百科

1．1 灭弧和绝缘介质
断路器一般采用的灭弧和绝缘介质有：SF6绝缘油、真空和空气等形式，但对220kV及以上电压等级而言，现在基本都采用SF6作为灭弧和绝缘介质，虽然SF6有温室效应、弧后分解物剧毒等环境方面问题，但目前还没有哪种介质能取代SF6在高压断路器领域中的优越地位，故现在110kV及以上高压断路器如无极特殊要求，都应采用SF6断路器。
1．2 GIS与敞开式设备
选型在大的方面可以分为是选用GIS设备还是常规敞开式开关设备。 GIS设备结构紧凑、占地小，设备安全可靠性较高，但价格昂贵，一般仅使用在城区土地面积较小的区域或地下变电站，且一般应用于110kV及220kV等级，500kV等级的GIS成套技术只有少数几家大公司掌握，价格昂贵，一般在大型水电厂地下厂房内或严重污秽地区，及海边等空气外绝缘不易达到相应等级的地区使用。另外，GIS设备一旦发生故障，修复费用和费时间都较多。
1．3柱式还是罐式
常规敞开式开关设备应选用瓷柱式还是罐式断路器应根据成本分析、故障统计以及用户习惯等方面来确定。对于500kV电压等级而言，由于传统的油纸绝缘TA在运行一段时间后介损会渐渐增大，而500kV等级SF6 。 TA的可靠性仍需要长时间运行来验证(目前500kV等级SF6TA故障率较高)，故采用罐式断路器虽然增加了断路器内绝缘故障的可能性，但大幅降低了TA的故障率。价格方面罐式断路器稍稍超出了瓷柱式断路器加独立TA的价格，占地方面如采用一个半断路器常规接线方式，两者差别不大。罐式断路器由于罐体外可加装加热装置，故在相同的SF6密度下，更能适用于严寒的气候条件。此外，罐式断路器重心较低，抗震性相对较强；相对而言，柱式断路器基本不存在对地绝缘问题，结构简单，维护方便，且价格上有一定的优势，选择时应综合考虑。
1．4 新型开关设备
新型开关设备如H-GIS、PASS等以高度集成、运行灵活、结构简单、二次接口标准化、可在工厂内进行单元组装并调试、建设安装工期短、维护量少等特点而迅速发展，价格相对而言不太昂贵，建议在华北网内选择进行试用。
2 合闸电阻问题
500kV系统为降低长线路操作过电压，在线路断路器上装设合闸电阻，合闸时在主触头闭合前投入，待主触头完成投入后合闸电阻退出。非线路断路器如主变断路器、母联断路器等不应装设。线路断路器是否装设合闸电阻应根据相应的过电压计算分析得出。一般而言，200km以下线路用避雷器就可限制操作过电压至相应水平，线路断路器可不装设合闸电阻。 200km以上线路需计算得出。装设合闸电阻的断路器成本提高很多，且使得断路器机构可靠性降低，所以不必装设的地方就不应装设。 220kV及以下电压等级由于操作过电压不高，所以不应装设合闸电阻。
3 断路器的外绝缘的参数选用
断路器的参数选用应满足DL／T615-1997交流高压断路器参数选用导则。其额定电压、额定电流、额定短路开断电流以及断路器时间特性均应符合相应的标准要求。在此主要就设备招标中出现的外绝缘爬距问题进行说明。
断路器外绝缘的公称爬电比距应符合DL／T593-1996 3.1.2C的要求。
【500kV高压断路器选型分析】 500kV断路器断口间的公称爬电比距与对地公称爬电比距之比一般取1.15～1.35 。如果对地公称爬电比距值较大，则取偏小值；如果对地公称爬电比距值较小，则取偏大值。
对于500 kV联络断路器断口间外绝缘，爬电比距一般应取相应污秽等级标准值的1.3倍，而不能简单地认为取该断路器对地绝缘爬电比距的1.3倍。联络断路器一般系指断开后能分隔两个独立电网的断路器，其断口两端有可能承受两倍最高运行相电压作用。如发电厂发一变组高压断路器、两大电网联络线两端断路器等，而一般的母联断路器则不属此类。