GIS斷路器氣室密度繼電器分箱設置改造

林向宇，連 和，黃進德，劉煌煌，雷軍軍

(國網福建省電力有限公司泉州供電公司，福建 泉州 362000)

0 引言

GIS具有結構緊湊、絕緣性能良好、運行穩定可靠、占地少和維護量少等優點，因此在電網中得到廣泛的運用。然而GIS在投運使用、維護及檢修過程中，也存在著一些問題，影響著電力系統的安全可靠運行。

在變電站，目前110 kV電壓等級GIS的斷路器大多采用三相共箱結構，220 kV及以上電壓等級GIS的斷路器則采用分箱結構。早期220 kV及以上電壓等級GIS中采用分箱結構的斷路器大多是3箱通過管路連通共用一只密度繼電器。由于GIS中斷路器在內部放電或開斷故障電流時，其氣室內的SF6氣體會產生多種分解產物，若發生單相故障時含有分解產物的故障相氣體通過連通管路進入其他兩相氣室，導致其他兩相氣室也必須進行試驗或檢修，會大大增加現場SF6氣體處理的工作量，也會影響電網的可靠供電。因此，《國家電網公司十八項電網重大反事故措施》2012年2月修訂后，明確規定“220 kV及以上電壓等級GIS分箱結構的斷路器每相應安裝獨立的密度繼電器”。鑒于此，需對采用三相分箱結構而共用一只密度繼電器的GIS斷路器氣室進行分箱設置改造。

1 密度繼電器分箱設置改造

查閱要改造的GIS中斷路器的圖紙及廠家資料，并到設備現場勘察，確認該斷路器氣室上與其密度繼電器連接管道的連接接頭是否有逆止閥可以自封，若可自封，則可不停電進行密度繼電器分箱設置改造；若不能自封，則需停電進行改造。

1.1 不停電改造

不停電改造過程中，因需拆卸斷路器的密度繼電器及其連接管道，使密度繼電器的壓力下降至0，其壓力接點接觸情況就會發生變化(如斷開或閉合)。由于密度繼電器的壓力接點(或者其相關的中間繼電器的接點)是串聯在斷路器的分合閘控制回路中的，當SF6壓力下降至閉鎖值及以下時，這些接點就會斷開GIS中斷路器的控制回路，閉鎖分合閘。改造過程中，如果系統發生短路或其他故障，該斷路器需跳閘但無法跳閘時，就會造成越級跳閘或斷路器等設備損壞的事故。

另外，改造中當需要工作人員到斷路器機構箱內拆卸及安裝密度繼電器及其連接管道，易發生誤碰機構箱內的分合閘掣子而引起斷路器誤動。

針對上述情況，改造前采取了以下2項措施。

(1) 斷路器的密度繼電器壓力接點如果是直接串聯在斷路器的分合閘控制回路及SF6壓力低報警回路中的，可在機構箱內端子排上短接其壓力接點引線所接的端子，然后拆除該引線；如果是其相關的中間繼電器的接點串聯在斷路器的分合閘控制回路及SF6壓力低報警回路中的，可在機構箱內端子排上直接拆除其壓力接點引線。

(2) 工作中加強監護并在分合閘掣子周圍裝設隔板，防止工作人員誤碰分合閘掣子。同時，改造前需配制加工好SF6氣體管道，備好三通閥座及支架，并確保密度繼電器校驗合格。

改造的具體步驟如下：

(1) 拆卸密度繼電器在斷路器機構箱內或匯控箱內端子排上的引線，并用絕緣材料包扎好；

(2) 拆卸斷路器上自封接頭的連接管道、密度繼電器，并檢查清潔接口處的自封接頭；

(3) 將新配的SF6氣體管道與三通閥座連接好并用氣瓶中合格的SF6氣體沖洗，再與支架在每相機構箱上固定好(見圖1)，然后分別在每相三通閥座上安裝SF6氣體密度繼電器;

圖1 改造后的密度繼電器分箱設置

(4) 將新配的SF6氣體管道與斷路器上自封接頭連接，同時緩慢打開三通閥座上充氣接頭的逆止閥，排出新管道中的空氣，空氣排出后及時關閉該逆止閥；

(5) 校驗每相密度繼電器的報警和閉鎖接點是否正確動作：關閉三通閥座上的密度繼電器與斷路器本體間的閥門，緩慢打開三通閥座上的充氣接頭逆止閥，使密度繼電器上的壓力值分別降至報警值和閉鎖值，再用萬用表測量確認其接點動作是否正確，校驗完畢后打開密度繼電器與斷路器本體間的閥門；

(6) 密度繼電器報警和閉鎖接點引線的接入：在機構箱內，對其引線所要接入的端子排上增加端子，把密度繼電器每相報警和閉鎖接點分別并聯后接入其二次回路中(見圖2)；

圖2 改造后密度繼電器報警和閉鎖的二次接線

(7) 對新裝的密度繼電器及其SF6氣體管道、三通閥座、接口處等進行氣體檢漏；

(8) 做好防雨防潮措施：給密度繼電器安裝防雨罩，對支架與機構箱的連接螺栓涂防水膠等。

1.2 停電改造

斷路器氣室密度繼電器分箱設置停電改造，也就是把該斷路器轉冷備用或檢修后再進行改造。這與不停電改造的不同之處如下。

(1) 斷路器停電后、SF6管道拆卸前，可將其分合閘能量釋放，以防人員在機構箱工作時誤碰分合閘掣子造成機械傷害，同時回收氣室內SF6氣體。

(2) 改造中，原密度繼電器壓力接點引線可直接拆解；然后核對新密度繼電器報警和閉鎖接點動作值，并通過后臺信號進行確認。

(3) 新密度繼電器及其管道安裝完成后，應對斷路器氣室及其SF6氣體管道抽真空，并進行檢測。待真空檢測合格后再充SF6氣體，充氣后再化驗SF6氣體純度合格。

2 結束語

GIS中的斷路器氣體密度繼電器按照上述方法進行分箱設置改造后，運行穩定，提高了設備的可靠性；同時，其中的不停電改造方法，節省了設備停電時間，可滿足用戶的供電需求。