浅谈龙门滩二级电站110kV少油断路器技改

郭建生

（福建省泉州市龙门滩引水工程管理处，泉州 362500）

我国上个世纪八十年代设计、安装、投入使用的电站，其高压断路器基本上都是使用少油断路器。上个世纪90年代泉州市龙门滩二级电站投入使用的少油断路器各种故障也日益凸显出来。2000年以后，SW6-110断路器在运行中逐渐出现一些故障，如：提长杆受潮、合闸线圈烧坏、合闸储油压力筒渗油、合闸拉杆变位、断路器密封损坏引起渗油等等。这些故障增加了电站的检修次数和时间，增加了检修费用，减少了电站发电时间，减小电站发电量，减少电站的经济效益，甚至影响了电站安全运行，危及电网的稳定。

1 SW6—110Ⅰ断路器历史、参数

图1 龙门滩二级电站110kV部分主接线图

泉州市龙门滩二级电站于1992年建成投产，当时110kV 121、122、123、124四个单元的断路器选用的是北京开关厂生产的SW6—110Ⅰ/1500户外少油断路器，当时该型号少油断路器具有断口少,结构简单，原理先进，重量轻,占地面积小，安装方便，切空载变压器过电压不高等优点。

2 SW6—110Ⅰ断路器运行中出现的问题及处理

从2005年开始，SW6—110Ⅰ断路器在运行过程中逐渐出现了一些故障，主要有以下几种：

2.1 断路器提升杆受潮

（1）故障现象 ：①提升杆泄漏电流增大，断路器的介质损耗增大；②绝缘油击穿电压较低；③断路器断口间的绝缘电阻大于5000 MΩ；④提升杆对地绝缘电阻小于5000 MΩ。

（2）原因分析：提升杆受潮，主要是因为SW6-110型少油断路器长期运行时绝缘油水分含量偏高，使得提升杆的表面吸附大量潮气。造成绝缘油水分含量偏高的原因有：①断路器运行时长期密封不好，水和潮气直接进入运行的断路器绝缘油中；②断路器长期失修，绝缘油在长期运行过程中油质碳化、劣化、老化严重。

（3）处理方法及效果：①解体后取出提升杆进行烘干处理。此方案具有检修烦琐、耗时长（一般需 5～7天）、干燥准备工作复杂、需要大规模的干燥设备等缺点。②直接采用热油循环进行干燥。确认提升杆受潮后，无需解体断路器取出提升杆，直接采用热油循环干燥法进行干燥。此方案具有操作简单、检修成本低廉、干燥时间短（一般需要3～4天）、干燥准备工作简单、不需要大规模的干燥设备、绝缘油不会变坏以及可以就地进行干燥、能充分清洗断路器等优点。

以上两种处理方法，均能有效处理受潮的提升杆，处理后断路器能够投入运行。但由于断路器安装在户外，较容易受潮（特别是较为潮湿的春季和夏季），需要停电检修的次数较多，而且以上两种处理方法所需的工期较长，延长了设备检修时间，影响电站发电。

2.2 断路器合闸线圈烧坏故障分析与处理

（1）合闸线圈长时间运行，绝缘下降（由于电站不远处有一金属硅厂，污染较大）。

（2）液压机构辅助开关切换不到位没发现，没及时断开控制电源，导致合闸线圈长时间带电，烧坏合闸线圈（由于使用时间较长且环境较恶劣）。

（3）合闸行程变位合闸不上，引起合闸线圈长时间带电烧毁。

同时还出现：①合闸储油筒渗油；②合闸拉杆变位；③断路器本体密封老化渗油。以上故障虽经处理，但由于电站的环境较为恶劣，断路器使用年限较久且一此配件不易购买，而且每次处理效果都不太好，对故障处理不能彻底。这些情况已经影响电站的安全经济运行。

3 断路器技改方案以及选择

我们组织技术部门对目前较为成熟的真空断路器及六氟化硫断路器进行技术经济比较。

3.1 真空断路器的优缺点

改革开放以来，大量国外先进真空断路器进入我国开关市场，国内几年来对高电压等级的真空断路器作了研究和开发工作。现已研制成功110kV双断口的户外真空断路器和继续研制的220kV的真空断路器。真空断路器及六氟化硫高压断路器优缺点见表1。

表1 真空断路器及六氟化硫高压断路器优缺点

3.2 选用六氟化硫高压断路器

4 方案确定

SF6断路器具有：开断容量大、灭弧断口耐压高、电寿命长、检修周期长（一般10年不必进行检修）、开断性能优异（切断空载变压器不产生截流过电压）、无噪声公害、无火灾危险，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（SF6气体是目前知道的最理想的绝缘和灭弧介质，和变压器油、压缩空气、真空比较具有较大优势，在大电网和超高压领域具有不可替代的地位），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。因此，从SF6断路器安全的可靠性及技术先进性、运行操作简单，维护工作量小等方面考虑，确定选用六氟化硫断路器作为电站技改方案。

经过充分论证和市场调查，电站选择河南平高电气股份有限公司生产的SF6断路器。其产品已在我国较多中、小型水电站使用，产品的稳定性和可靠性已获得充分验证，而且河南平高电气股份有限公司设有专门技术支持部，随时可向用户提供良好地售中、售后服务。故二级电站SF6断路器选用平高电气股份有限公司生产的LW35—126/3150型自能式（弹簧操作机构）六氟化硫断路器。

5 SF6 LW35—126/3150 断路器投入运行后使用情况

断路器投入运行后，情况良好。为了保险起见，在运行1个月、6个月以及1年后分别安排停电进行了各项试验，结果全部正常。试验结果见表2。

表2 SF6高压开关试验报告单

6 结语

经过两年多运行，技改过后的LW35—126/3150断路器经受住了恶劣天气的考验，SF6断路器在带负荷工作、继电保护动作、位置及气体压力指示等方面全部正常，各项试验结果也全部正常。

龙门滩二级电站通过技改，有效确保了龙门滩二级电站安全运行，同时减小运行人员的劳动强度，为二级电站“少人值班”创造条件。对这次技改，我认为：1、对设备的技改要有前瞻性。2、对影响安全运行的设备要下决心进行技改或更新。3、对技改的设备应考虑经济性，但技术也应适当超前。4、设备的技改应和电站自动化相结合。

[1]《电力设备预防性试验规程》中华人民共和国电力工业部.中国电力出版社.1997.

[2]《国家电网公司电力安全工作规程》（变电站和发电厂电气部份）2009.《龙门滩二级电站运行规程》泉州市龙门滩引水工程管理处（规程制定单位）1997.

[3]《国际电工技术委员会标准》GB/T5052-2000.

[4]《供配电系统设计规范》GB/T5052-1992.

[5]李剑峰.真空断路器合闸弹跳的危害及对策[J].煤矿机械杂志，2010（1）：138-138.

[6]《泉州市调度规程》Q/305-10305-2002.