西安西開750kV LW13-800型罐式斷路器儲能航空插頭電纜回路異常的原因分析及防范、整改措施

馮莉芳

新寧夏電力公司超高壓分公司，寧夏銀川 750011

西安西開750kV LW13-800型罐式斷路器儲能航空插頭電纜回路異常的原因分析及防范、整改措施

馮莉芳

新寧夏電力公司超高壓分公司，寧夏銀川 750011

針對西安西開750kV LW13-800型罐式斷路器在現場實際運行過程中，出現的因地基下陷造成航空插頭端子被拉斷，造成斷路器無法進行正常儲能的異常現象進行分析，指出了其儲能航空插頭電纜回路存在的缺陷，并提出了有效的防范措施及整改意見。整改后的斷路器儲能航空插頭電纜回路解決了上述問題，并且能保證儲能航空插頭電纜回路的正常運行，從而保證斷路器的正常儲能。

斷路器；航空插頭；電纜回路；異常分析

引言

輕750kV變電站是寧夏電網投資建設的新一級電壓等級的變電站，它的建成加強了西北750kV電網間的聯絡，優化了寧夏現有電網結構，大大提高了寧夏電網與西北功率交換能力，加快了自治區能源優勢轉化為經濟優勢的步伐。

黃河750kV變電站于2009年初投入運行，是聯結西北750kV超高壓電網的樞紐變電工程。其一期建成投運的750kV斷路器均采用西安西開高壓電氣股份有限公司（以下簡稱西安西開）生產的750kV LW13-800型罐式斷路器。由于750kV LW13-800型罐式斷路器為西安西開自主研發，而且為國內首次研發，其安全性能和可靠運行水平均還有待考驗。自750kV銀川東、賀蘭山、黃河變電站投運以來此型號的斷路器在各個變電站均有應用，其運行情況不容樂觀。除在試投運過程中發生過斷路器爆炸外，其絕緣拉桿、斷路器儲能航空插頭電纜回路等也出現了嚴重問題。

黃河750kV變電站采用的西安西開750kV LW13-800罐式斷路器為戶外三極超高壓交流六氟化硫斷路器。其滅弧室為雙斷口結構，在滅弧室中充有0.60MPa具備優良滅弧和絕緣性能的SF6氣體，在斷路器分閘時，通過氣缸內產生的高壓氣流熄滅電弧。配用CYA8液壓彈簧操縱機構，可進行單極操作或由電氣實現三級聯動操作。每極由滅弧室，充氣套管，液壓操作機構組成。三極電氣控制部分集中于匯控柜內，SF6氣體密度繼電器置于斷路器罐體上，其控制及監視接點通過電纜引入匯控柜中。750kV LW13-800罐式斷路器配用的CYA8液壓彈簧操縱機構其額定操作壓力為58 MPa±3.0MPa、彈簧壓縮量92mm±1.0mm；油泵電機啟動壓力57±3.0MPa、彈簧壓縮量90±1.0mm；油泵電機停止壓力58±3.0MPa、彈簧壓縮量92mm±1.0mm；斷路器重合閘閉鎖壓力56 MPa±3.0MPa、彈簧壓縮量88±1.0mm；斷路器合閘閉鎖壓力47.5MPa±3.0MPa、彈簧壓縮量50±1.0mm；斷路器分閘閉鎖壓力45 MPa±3.0MPa、彈簧壓縮量40mm±1.0mm。在正常情況下遇天氣晝夜氣溫偏差較大或進行倒閘操作等原因時，其限位開關33hb閉合，接觸器88M得電接通電機回路，對彈簧進行儲能；儲能到位后，控制凸輪使限位開關33hb切斷電機回路。因此斷路器儲能回路能否正常儲能對斷路器的安全穩定運行有著重要的作用和意義。

1750kV LW13-800型罐式斷路器儲能回路異常現象

黃河750kV變電站7562（ LW13-800型罐式斷路器）斷路器在運行過程中，由于連續陰雨天氣，變電站內地面出現多處塌陷情況，7562斷路器B相機構箱處即是地面塌陷的其中一處（見圖1）。在地基下陷處7562斷路器B相儲能回路電纜即埋于此，在外力作用下與電纜連接的儲能航空插頭接線端子被拉斷，致使7562斷路器B相儲能電機失去電源。因黃河750kV變電站所處之地晝夜溫差較大且沙塵天氣較多，在各種原因的影響下斷路器壓力容易出現降低的現象，而在斷路器液壓彈簧機構壓力降低到油泵電機啟動壓力57±3.0MPa、彈簧壓縮量90±1.0mm時，電機無法正常啟動進行儲能。

圖1

圖2

2750kV LW13-800型罐式斷路器儲能回路異常情況的分析

750kV LW13-800型罐式斷路器儲能航空插頭電纜回路的電纜，從電纜溝引出后未設立供電纜上下活動的牢固專用空間，而是通過植埋于地下的方式接入斷路器機構箱內的儲能航空插頭上。黃河變電站的土質屬于沙土，其沙土的密實度系數遠遠達不到0.93-0.94的標準要求，因此在遇雨水沖灌后，地面的密實度耐不住壓力而塌陷時，斷路器儲能航空插頭回路的電纜隨地面一起下沉，與此同時電纜的余度是有限的，在沒有設立供電纜上下活動的牢固專用空間時，使得與其連接的航空插頭接線端子被施以外力而拉斷（見圖2），造成斷路器儲能回路電源失電，無法對斷路器進行正常儲能。對斷路器的安全穩定運行造成了嚴重的威脅，如果不能及時給斷路器的電機給予外來電源的援助，將造成750kV斷路器被迫停止運行的嚴重非計劃停運事件。

3 防范及整改措施

從以上分析可以看出，由于西安西開750kV LW13-800型罐式斷路器儲能航空插頭電纜回路所存在的缺陷，在斷路器液壓機構壓力因某種原因降低需要正常打壓時，將出現斷路器儲能電機因失去工作電源而無法正常打壓的異常現象，這是現場人員所不愿意看到的，也是斷路器正常運行時所不允許的。本文針對該問題提出防范措施和解決該問題的方法。

1）防范措施

嚴把現場土建工程質量關和土建驗收工作關。根據回填土分素土、三合土、砂、沙石等等種類的劃分，土建施工單位經土質勘測后得出結論，按照專項論證的檢驗方案抽樣檢測。變電站監理方和現場運行人員在進行土建驗收時可以以一種簡易土壤相對密實度測定方法進行驗收，由于孔隙比的測定較繁復而在建筑基礎設計中又經常要在現場測定沙土的密實度，所以在國標5建筑地基基礎設計規范6中規定沙土的密實度可以用/標準貫入試驗錘擊數0來確定。入土層 錘擊數N

2）改進措施

將航空插頭儲能回路電纜從電纜溝引出后，為其建立一條寬10厘米高20厘米的可供電纜上下活動的牢固專用空間。先將電纜周圍的地坪挖開，其深度與電纜溝深度齊平即可，然后用磚砌成一條寬10厘米高20厘米的電纜通道，并將電纜通道四周用水泥加以固定，使其為電纜構筑一條牢固的安全通道。其電纜安全通道的高度也可根據現場土質的密實度，經計算后適當的加高。這樣就能保證750kV LW13-800型罐式斷路器儲能航空插頭電纜回路能正常的供給儲能電機電源，保證斷路器的正常儲能。

3）小結

斷路器儲能回路能否正常儲能對斷路器的安全穩定運行有著重要的作用和意義。斷路器儲能回路是斷路器的重要組成部分，本文針對如圖4所示，由于將主變壓器冷卻器自動投入繼電器K1的常閉接點串入全停延時跳閘回路里面，當正常停運主變壓器時，三側斷路器都斷開的情況下，圖4中7522、7520、3370、3371斷路器常閉輔助接點將閉合，使冷卻器自動投入繼電器K1勵磁，其常閉接點切斷冷卻器全停延時跳閘回路，不會再去啟動變壓器RCS--974非電量保護裝置的延時跳閘回路。而在主變壓器正常運行的情況下，由于三側斷路器至少有一臺在合，則7522、7520、3370、3371斷路器常閉輔助接點至少有一對接點打開，風冷全停保護仍可以正確動作。

4 結語

冷卻器全停保護作為大型變壓器的非電量保護有著重要的作用和意義，本文針對黃河750kV變電站7562斷路器（LW13-800型罐式斷路器）2號主變壓器在運行中所存在的冷卻器全停保護儲能電機因航空插頭端子被拉斷而失去電源的異常動作現象，分析了其產生的原因，并結合變電站實際運行需要，提出了改進改進措施。改進后的斷路器儲能航空插頭電纜冷卻器全停保護回路從根本上解決了正常停運主變壓器后冷卻器全停保護斷路器因地基下陷而引起的儲能回路無法進行正常儲能的異常動作的問題，且不影響變壓器正常運行時冷卻器全停保護正確動作。其對于提高黃河750kV變電站的安全穩定運行水平具有一定的實際意義，并且具有一定的推廣價值。

[1]重慶ABB西安西開高壓電氣股份有限公司電氣股份有限公司.ODFPS-700000/750LW13-800型變壓器產品說明書.

[2]中國電力出版社.人民共和國電力行業標準工業部發布.電力變壓器運行規程DL/T 572-95.北京發布,電力建設施工質量驗收及評定規程第一部分：土建工程,2005年5月20日.

[3]王世閣.國產500kV輸變電設備運行及事故分析.中國電力出版社,2006年.

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.19.039