220kv开关站GIS断路器气室密度继电器改造及应用

220kv 开关站 GIS断路器气室密度继电器改造及应用

汪政杰 许梓妍 王远宽

海南核电有限公司 海南省昌江县 572733

摘要：当前而言，在发电厂运营的过程中，其中对于其GIS断路器气室而言，一个关键的构成部分就是SF6气体密度继电器。而且在设备运行过程中，SF6气体密度继电器是否有出色的性能保障，往往会对电气设备能否实现安全、稳定运行产生较为关键的影响。为此在进行当前我国电气设备运行的过程中，为充分确保运行效益，针对当前国内部分220kv开关站GIS断路器进行定期的校验显得十分关键且必要。但是结合现状来说，在国内既有的断路器气室设计中，部分设计无法满足三相分离以及密度继电器在线检验需求。为此有针对性的针对220kv开关站GIS断路器气室密度继电器进行改造和应用显得十分关键且必要。

关键词：220kv开关站GIS断路器；气室密度继电器；改造；应用分析

在当前国内电力系统布局的过程中，其中一个关键元件就是高压断路器，可以说，对于整个电力系统的安全运行来说，高压断路器在过程中扮演了十分关键的角色。此外借助高压断路器的使用，其也能够有效的实现相应故障的隔离。为此在电力系统运行过程中，强化对气室的监测工作显得十分必要。通过监测，确保所有气室均保持安全运行效益。这些年，随着市场技术的发展，促使我国在220kv开关站GIS断路器研发上也取得了一定的成绩。但是在过程中依然会存在设备缺陷问题。这些年爆出的GIS设备缺陷事故不仅不利于电网的顺畅运行，甚至会对人身安全带来严重的威胁，在社会上造成了负面的影响。为此，重视220kv开关站GIS断路器气室密度继电器的针对性改造和应用显得十分关键且必要。

1. 当前国内关于220kv开关站GIS断路器气室密度继电器的相应规定

按照《防止电力生产事故的二十五项重点要求》的相应内容，其中针对220kv开关站GIS断路器气室密度继电器的相应应用安全进行了观点的深入阐释和解读。基于这些标准的设定，促使我国在220kv开关站GIS断路器气室密度继电器的设计和使用规范制定上，也有了相应的参考。

结合标准要求，当前对于国内既有的220kv开关站GIS断路器气室密度继电器而言，其可能存在的缺陷体现在：首先是在断路器气室有漏气情况出现，难以对发生故障的断路器气室进行评估，为此通过科学改造可以弥补这一不足。其次是若是电力系统在工作过程中，某相断路器有故障出现，此时会导致污染物基于管道实现到其他两相气室的扩散，造成不良后果，通过改造可以实现该问题解决。另外在当前气室密度继电器使用上，需要频繁进行校验表计的拆装，导致其密封性可能受到影响，通过改造也能够实现这个问题的解决。

2. 基础的调研工作及结果分析

通过对当前国内220kv开关站GIS断路器气室密度继电器的设计情况进行调研可知，多数情况下，不少核电厂在进行断路器的气室设计上，无法满足三相分离要求，而且也难以做到密度继电器的在线检验。综合结果来说，改造工作势在必行，其能确保电力工作的优序推进。对于当前的核电厂而言，若是其不能契合“二十五项”规定要求，虽然结合要求定期进行SF6密度继电器的校验，但是在进行校验的过程中，需要先进行相应的设备拆卸随后进行校验，这样可能导致其密封性受到干扰。在密封性出现问题情况下，则会导致设备在使用过程中有较高的故障发生可能，而且可能会导致操作人员的人身安全受威胁。而且由于在校验的过程中需要进行反复拆卸，这样也会影响设备密封性，对设备运行可靠保障带来负面、消极影响。

结合调研结果分析可知，对于带压力的SF6气体而言，其要求必须有较高的密封工艺，为此在校验时反复进行设备的拆卸容易导致其密封面受损，从而对密封性能产生负面影响，导致出现严重的气体泄漏现象，带来一些安全问题。而且很多场所本身不具备较为突出的空间位置，所以在进行设备安装上，难以满足校验装配街头的要求，这种情况下，选择免拆卸校验的SF6密度继电器，可以确保在校验时无需进行设备的拆卸也依然可以轻松完成相应的校验工作。基于此，能够确保在操作的过程中始终有较为出色的工作便利，提升工作品质和效益，确保供电设备在运行时有好的运行效益。

三、220kv开关站GIS断路器气室密度继电器改造的具体方案和应用解读

结合调研结果，针对当前220kv开关站GIS断路器气室密度继电器改造的需求，在进行相应的改造方案制定上，要求通过改造确保断路器气室密度继电器能够满足三相分离要求，确保在进行校验时无需进行设备的拆卸。为此在进行具体的改造实现上，才去的才造对策是：

1. 实现断路器气室SF6密度继电器三相分离

在进行改造上，针对原来三相继电器不同相之间气路连接管进行拆除，基于此，促使断路器气室SF6密度继电器能够做到三相分离。在完成拆除后，可以确保在设备使用上，可以满足无拆卸进行校验的功能。

2. 完成密度表与校表阀的针对性连接以及装配操作

对于密度表以及三通阀的装配而言，一般是直接在SF6密度继电器以及GIS气室中间进行校表阀的增加，对应的校表阀外形以及功能具体参考下图1呈现内容。

图1 校表阀外形及功能设计

结合图1呈现的内容，1通以及2通分别对应连接的是密度继电器、GIS继电器。在上图中3通设置的目的在于满足充放气需求，同时实现对密度继电器的相应校验以及测试。在进行校表阀转动手柄对应的阀杆密封实现上，其在布局上使用的是波纹管不锈钢焊接密封结构，基于此可以直接通过的手柄旋转实现对波纹管外部阀杆的带动，完成阀口的封堵操作。通过合理的进行校表阀的安装，可以确保在无需进行密度表拆卸的情况依然可以满足在线校验需求。通过这种方式进行改造，可以实现简单且无需进行拆卸的校验操作。

3. 完成密度表和气室之间的连接、装配操作

结合图5呈现的结果，可以实现三通阀以及断路器自封接头的直接连接，同时在进行设计实现上，使用断路器进行每个间隔的独立分相改造，在过程中进行了接头以及堵头的相应增设，确保在进行设备使用上，始终能够确保有出色的密封效果。

图5 密度表与气室安装连接

（四）监控信号反馈

针对断路器的三相分别进行独立的密度继电器安装，随后基于二次线缆完成相应监控信号的传输，所有信号直接汇总到监控室。

四、风险分析与控制

在完成了相应的改造后，可以确保改造后的设备使用有较高的环境保护效益。但是在进行具体的改造施工实现上，可能会有较多风险的存在，为此在具体的施工工作开始前要做好施工风险的评估和分析，科学合理控制风险，并基于施工风险防范进行相应防范对策的科学制定。

1. 科学防范设备接口漏气风险

针对设备接口漏气风险的防范来说，要求在开关站原来接口位置进行逆止阀的配置，这样可以确保在进行铜管拆除，或是在进行密度表安装时不会有漏气的情况出现。

另外，对于密度继电器及校表阀的密封实现来说，密封方式一般是不锈钢。在进行相应的弹簧管、机芯等零件筛选上，均采取品牌产品，确保其始终有小巧的外形，而且在安装上有较为出色的便捷性，有可靠的密封效果。

2. 合理防范设备损伤风险

对于现场设备的安装来说，若是在安装过程中不重视相应安装工艺的落实，可能会导致在进行设备安装时出现设备损伤的情况。所以要求安装必须严格按照标准和安装要求完成安装。

（三）其他风险

在进行风险的防范上，对于汇控柜内工作严格落实防异物管理，接线前对芯线进行绝缘包扎，设置工作区域，严禁跨边界作业。

五、总结

通过本文给出的改造方案，能够充分确保经过改造的220kv开关站GIS断路器气室密度继电器在使用上，能够实现边界的在线校验，无需拆卸设备就可以轻松满足校验要求，在进行施工操作上不会有太长的施工时间，降低施工的成本。

参考文献：

[1]吴志佳.220 kV开关站GIS断路器气室密度继电器改造及应用[J].机电信息,2021(18):16-17+22.

[2]林向宇,连和,黄进德,刘煌煌,雷军军.GIS断路器气室密度继电器分箱设置改造[J].电力安全技术,2018,20(11):6-8.