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PA斷路器在110KV變電所中的應(yīng)用論文
摘要：本文介紹了PASS斷路器的特點，并對此類設(shè)備應(yīng)用的安全、可靠性及適應(yīng)的范圍進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞：PASS斷路器 SF6 GIS
1 概述
插接式斷路器系統(tǒng)PASS(Plug&Switch System)，是國外最近幾年推出的一種新型智能化高壓斷路器，它的設(shè)計思路對未來一次電氣設(shè)備發(fā)展方向提供了一種新的選擇，具有廣闊的發(fā)展前景。廣東省中山市110千伏西椏變電所采用PASS開關(guān)設(shè)備，于2003年1月投入了運行，并取得了良好的運行效果。采用PASS組合式智能化電氣設(shè)備，既能滿足變電所在占地、環(huán)境和適應(yīng)性方面的苛刻要求，對變電所的擴建及改造又有較高的靈活性，同時也能減少變電所的投資、滿足節(jié)能降耗和環(huán)保的要求。從變電所的發(fā)展趨勢而言，利用PASS來建設(shè)和改造變電所將是一個很好的選擇。
2 PASS斷路器特點介紹
PASS斷路器是一種組合式智能化電氣設(shè)備，由一次主設(shè)備，二次智能化設(shè)備和過程處理及通信接口設(shè)備構(gòu)成。PASS斷路器較GIS簡單，為固定式配置結(jié)構(gòu)，無出線的隔離開關(guān)和接地刀。PASS產(chǎn)品有三種，按照不同的適用電壓等級分別為PASS M0和PASS M1、PASS M2，西椏變電所采用的是PASS M0系列，為三相安裝在一個支架上。
(1) PASS是把一相斷路器加隔離開關(guān)和接地開關(guān)作為一個模塊放在SF6密閉倉中，每一相有獨立的外殼，所有操作功能都融合在一個操作箱內(nèi)，可動元件少，布置緊湊。
(2) 繼承了GIS的優(yōu)點。PASS斷路器的主設(shè)備、操作機構(gòu)和滅弧室等均采用成熟的GIS技術(shù)，保證了設(shè)備的可靠性。
(3) 簡化設(shè)備，用盡量少的元件完成全部功能，如取消出線隔離開關(guān)及接地刀等。
(4) 在一次設(shè)備中采用了智能化傳感器技術(shù)和微處理技術(shù)，通過數(shù)字通信實現(xiàn)對設(shè)備的在線監(jiān)測、診斷、過程監(jiān)視和站內(nèi)計算機監(jiān)控。從PASS斷路器到繼電保護(hù)、測量計量及監(jiān)控系統(tǒng)均采用光纜連接，二次電纜少。
(5) 對一次設(shè)備的在線監(jiān)測、自動狀態(tài)校核和缺陷報警等代替了傳統(tǒng)的定期檢查試驗和預(yù)防性試驗，將定期檢查改變?yōu)闋顟B(tài)檢修，運行人員可根據(jù)設(shè)備運行狀況及趨勢分析結(jié)果，安排檢修和維護(hù)時間。
(6) 安裝和檢修方便、快捷。一臺PASS組件等同于或差不多等同于一個完整的間隔，在制造廠就已進(jìn)行了成套設(shè)備的組裝和調(diào)試工作；變電所內(nèi)的安裝，可以在較短的時間內(nèi)完成，每一個間隔從拖車上卸下就可直接裝在較小的平臺上，檢修時也為整體更換，無須拆裝和調(diào)試，減少了停電時間。
3 對PASS斷路器運行的體會
(1) 間隔層繼電保護(hù)及監(jiān)控設(shè)備的接口。變電所自動化系統(tǒng)目前尚無統(tǒng)一傳輸規(guī)約及網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，PASS斷路器目前僅有IEC61375(MVB)過程處理總線規(guī)約一種方式，國內(nèi)的保護(hù)裝置和站內(nèi)自動化裝置尚未開發(fā)此接口規(guī)約。故當(dāng)其與間隔層繼電保護(hù)及監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備是不同生產(chǎn)廠家時，其接口需進(jìn)行傳輸規(guī)約的轉(zhuǎn)換。PASS的保護(hù)裝置，對電流、電壓輸入信號傳遞的實時性和可靠性要求特別高，規(guī)約轉(zhuǎn)換的效果會對保護(hù)的可靠性、快速性和靈每性產(chǎn)生直接影響。在國內(nèi)廠家自主開發(fā)該部分接口時，也需ABB提供MVB雙向通信規(guī)約及一次設(shè)備監(jiān)測的人機接口軟件的開發(fā)環(huán)境等資料。由于考慮投資規(guī)模等方面的原因，110千伏西椏變電所采用了在PASS斷路器中用常規(guī)的電流互感器TV外配)代替光電式電流、電壓傳感器以及用常規(guī)的開關(guān)輔助觸點代替智能化設(shè)備的作法；該作法與現(xiàn)有保護(hù)及監(jiān)控設(shè)備接口最方便，但也喪失了光電式電流、電壓傳感器和PASS智能化系統(tǒng)的部分性能。
(2) 接線方式由于受本身設(shè)計原因，接地開關(guān)接于斷路器側(cè)，而非習(xí)慣常采用的線路側(cè)，廠家認(rèn)為屬定型產(chǎn)品，無法根據(jù)用戶的要求改為線路側(cè)接地開關(guān)。故設(shè)備或線路在運行檢修或倒閘操作時的接地需經(jīng)過PASS斷路器，這與傳統(tǒng)習(xí)慣是不同的，故在設(shè)計電氣主接線和在制定運行規(guī)程需認(rèn)真考慮。
(3) 運行一年多來，其操作振動與噪音較小，局放試驗未發(fā)現(xiàn)異常。
(4) 維護(hù)工作量。每5年常規(guī)性停電檢查，包括潤滑、機構(gòu)密封墊、機械特性和回路電阻等；每5000閃操作或開斷40kA9次、或運行15年需大修，廠家提供的大修方式為用預(yù)先調(diào)試好的模塊進(jìn)行替換。
4 對PASS運行的安全和可靠性評價
PASS裝置主要是針對電力系統(tǒng)存在的安全問題而設(shè)計開發(fā)的。它與GIS在安全方面的主要區(qū)別為：GIS是把整個變電所的一次設(shè)備包括斷路器、避雷器及母線等分別集成在幾個SF6氣體的密閉室中進(jìn)行緊密連接，但是它有一個缺點，由于集成度過高，一旦有一個設(shè)備出問題，停電范圍較大，損失比較大。另外，由于所有的電器連接都是在變電所現(xiàn)場進(jìn)行，由于受環(huán)境的限制，很難保證工藝要求，相應(yīng)的就增加了事故的隱患。比如說最常見的漏氣問題，由于面積較大，很難查出故障點，增加了停電檢修的難度、延長了停電的時間。而PASS是把一相斷路器加隔離開關(guān)和接地開關(guān)作為一個模塊放在SF6密閉倉中，每一直有獨立的外殼，在制造廠就已進(jìn)行了成套設(shè)備的組裝和調(diào)試工作，現(xiàn)場安裝調(diào)試較簡便，其可靠性和靈活性就比較高，同時對PASS來說如果哪一相有問題就更換那一相，縮小了停電范圍和檢修時間；而且模塊化的生產(chǎn)工藝使之具有更強的抗震性和運行的安全性。
5 對PASS方案的經(jīng)濟性評價
如果按照同為進(jìn)口設(shè)備或同為國產(chǎn)設(shè)備來計算，PASS設(shè)備及相應(yīng)變電所的配套設(shè)備價格較GIS便宜，經(jīng)常規(guī)設(shè)備昂貴。但由于目前國內(nèi)采用的PASS均為國外進(jìn)口，與國內(nèi)生產(chǎn)的GIS設(shè)備相比，其設(shè)備價格明顯偏高；期待PASS設(shè)備在國內(nèi)廠家大規(guī)模生產(chǎn)后，其價格與GIS相比能具備優(yōu)勢。
6 PASS的適應(yīng)范圍
(1) 因為AIS是靠空氣絕緣的，而PASS則是靠SF6氣體絕緣，占地面積將大大減少，比AIS變電所節(jié)省60%的空間；利用PASS可以在室外運行的特點，在土地征用費用較高同時投資費用受控的情況下，可以將PASS安裝在變電所主控樓的樓頂，既避免了征用高壓場土地，又可以省下購買昂貴GIS設(shè)備的費用。
(2) 針對PASS可靠性和靈活性較高的特點，在出現(xiàn)故障時檢 修和更換設(shè)備方便，相對縮小了停電范圍和檢修時間，對于負(fù)責(zé)城市重要區(qū)域供電，同時變電所征地范圍有限的情況下，采用PASS是一種較理想的選擇。
(3) 利用架空形式，安裝在負(fù)荷較重區(qū)域的街道邊。
7 結(jié)束語
PASS斷路器的推出，改變了傳統(tǒng)變電工程的建設(shè)、運行和維護(hù)的模式，提供了一種少投資、高效、提高可靠性、少維護(hù)和無人值守管理模式的新的思維模式。但由于將其引用于110千伏變電工程時無其它先例可借鑒，故無論在建設(shè)、研究開發(fā)、設(shè)計還是施工、運行和維護(hù)等方面，需從系統(tǒng)安全可靠運行的角度出發(fā)來認(rèn)真分析和深入研究二次和系統(tǒng)配置、接口以及倒閘操作等這些課題。
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