GIS断路器气室密度继电器分箱设置改造

林向宇，连 和，黄进德，刘煌煌，雷军军

(国网福建省电力有限公司泉州供电公司，福建 泉州 362000)

0 引言

GIS具有结构紧凑、绝缘性能良好、运行稳定可靠、占地少和维护量少等优点，因此在电网中得到广泛的运用。然而GIS在投运使用、维护及检修过程中，也存在着一些问题，影响着电力系统的安全可靠运行。

在变电站，目前110 kV电压等级GIS的断路器大多采用三相共箱结构，220 kV及以上电压等级GIS的断路器则采用分箱结构。早期220 kV及以上电压等级GIS中采用分箱结构的断路器大多是3箱通过管路连通共用一只密度继电器。由于GIS中断路器在内部放电或开断故障电流时，其气室内的SF6气体会产生多种分解产物，若发生单相故障时含有分解产物的故障相气体通过连通管路进入其他两相气室，导致其他两相气室也必须进行试验或检修，会大大增加现场SF6气体处理的工作量，也会影响电网的可靠供电。因此，《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》2012年2月修订后，明确规定“220 kV及以上电压等级GIS分箱结构的断路器每相应安装独立的密度继电器”。鉴于此，需对采用三相分箱结构而共用一只密度继电器的GIS断路器气室进行分箱设置改造。

1 密度继电器分箱设置改造

查阅要改造的GIS中断路器的图纸及厂家资料，并到设备现场勘察，确认该断路器气室上与其密度继电器连接管道的连接接头是否有逆止阀可以自封，若可自封，则可不停电进行密度继电器分箱设置改造；若不能自封，则需停电进行改造。

1.1 不停电改造

不停电改造过程中，因需拆卸断路器的密度继电器及其连接管道，使密度继电器的压力下降至0，其压力接点接触情况就会发生变化(如断开或闭合)。由于密度继电器的压力接点(或者其相关的中间继电器的接点)是串联在断路器的分合闸控制回路中的，当SF6压力下降至闭锁值及以下时，这些接点就会断开GIS中断路器的控制回路，闭锁分合闸。改造过程中，如果系统发生短路或其他故障，该断路器需跳闸但无法跳闸时，就会造成越级跳闸或断路器等设备损坏的事故。

另外，改造中当需要工作人员到断路器机构箱内拆卸及安装密度继电器及其连接管道，易发生误碰机构箱内的分合闸掣子而引起断路器误动。

针对上述情况，改造前采取了以下2项措施。

(1) 断路器的密度继电器压力接点如果是直接串联在断路器的分合闸控制回路及SF6压力低报警回路中的，可在机构箱内端子排上短接其压力接点引线所接的端子，然后拆除该引线；如果是其相关的中间继电器的接点串联在断路器的分合闸控制回路及SF6压力低报警回路中的，可在机构箱内端子排上直接拆除其压力接点引线。

(2) 工作中加强监护并在分合闸掣子周围装设隔板，防止工作人员误碰分合闸掣子。同时，改造前需配制加工好SF6气体管道，备好三通阀座及支架，并确保密度继电器校验合格。

改造的具体步骤如下：

(1) 拆卸密度继电器在断路器机构箱内或汇控箱内端子排上的引线，并用绝缘材料包扎好；

(2) 拆卸断路器上自封接头的连接管道、密度继电器，并检查清洁接口处的自封接头；

(3) 将新配的SF6气体管道与三通阀座连接好并用气瓶中合格的SF6气体冲洗，再与支架在每相机构箱上固定好(见图1)，然后分别在每相三通阀座上安装SF6气体密度继电器;

图1 改造后的密度继电器分箱设置

(4) 将新配的SF6气体管道与断路器上自封接头连接，同时缓慢打开三通阀座上充气接头的逆止阀，排出新管道中的空气，空气排出后及时关闭该逆止阀；

(5) 校验每相密度继电器的报警和闭锁接点是否正确动作：关闭三通阀座上的密度继电器与断路器本体间的阀门，缓慢打开三通阀座上的充气接头逆止阀，使密度继电器上的压力值分别降至报警值和闭锁值，再用万用表测量确认其接点动作是否正确，校验完毕后打开密度继电器与断路器本体间的阀门；

(6) 密度继电器报警和闭锁接点引线的接入：在机构箱内，对其引线所要接入的端子排上增加端子，把密度继电器每相报警和闭锁接点分别并联后接入其二次回路中(见图2)；

图2 改造后密度继电器报警和闭锁的二次接线

(7) 对新装的密度继电器及其SF6气体管道、三通阀座、接口处等进行气体检漏；

(8) 做好防雨防潮措施：给密度继电器安装防雨罩，对支架与机构箱的连接螺栓涂防水胶等。

1.2 停电改造

断路器气室密度继电器分箱设置停电改造，也就是把该断路器转冷备用或检修后再进行改造。这与不停电改造的不同之处如下。

(1) 断路器停电后、SF6管道拆卸前，可将其分合闸能量释放，以防人员在机构箱工作时误碰分合闸掣子造成机械伤害，同时回收气室内SF6气体。

(2) 改造中，原密度继电器压力接点引线可直接拆解；然后核对新密度继电器报警和闭锁接点动作值，并通过后台信号进行确认。

(3) 新密度继电器及其管道安装完成后，应对断路器气室及其SF6气体管道抽真空，并进行检测。待真空检测合格后再充SF6气体，充气后再化验SF6气体纯度合格。

2 结束语

GIS中的断路器气体密度继电器按照上述方法进行分箱设置改造后，运行稳定，提高了设备的可靠性；同时，其中的不停电改造方法，节省了设备停电时间，可满足用户的供电需求。