PASS斷路器在110kV變電所的應(yīng)用

摘要：本文介紹了PASS斷路器的特點(diǎn)，并對(duì)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(jì)思路對(duì)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(yùn)行，并取得了良好的運(yùn)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(duì)變電所的擴(kuò)建及改造又有較高的靈活性，同時(shí)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(shì)而言，利用PASS來建設(shè)和改造變電所將是一個(gè)很好的選擇。

2　PASS斷路器特點(diǎn)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(jiǎn)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(jí)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(gè)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(gè)模塊放在SF6密閉倉中，每一相有獨(dú)立的外殼，所有操作功能都融合在一個(gè)操作箱內(nèi)，可動(dòng)元件少，布置緊湊。

（2）　繼承了GIS的優(yōu)點(diǎn)。PASS斷路器的主設(shè)備、操作機(jī)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(jiǎn)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(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)、診斷、過程監(jiān)視和站內(nèi)計(jì)算機(jī)監(jiān)控。從PASS斷路器到繼電保護(hù)、測(cè)量計(jì)量及監(jiān)控系統(tǒng)均采用光纜連接，二次電纜少。

（5）　對(duì)一次設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)、自動(dòng)狀態(tài)校核和缺陷報(bào)警等代替了傳統(tǒng)的定期檢查試驗(yàn)和預(yù)防性試驗(yàn)，將定期檢查改變?yōu)闋顟B(tài)檢修，運(yùn)行人員可根據(jù)設(shè)備運(yùn)行狀況及趨勢(shì)分析結(jié)果，安排檢修和維護(hù)時(shí)間。

（6）　安裝和檢修方便、快捷。一臺(tái)PASS組件等同于或差不多等同于一個(gè)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(shí)間內(nèi)完成，每一個(gè)間隔從拖車上卸下就可直接裝在較小的平臺(tái)上，檢修時(shí)也為整體更換，無須拆裝和調(diào)試，減少了停電時(shí)間。

3　對(duì)PASS斷路器運(yùn)行的體會(huì)

（1）　間隔層繼電保護(hù)及監(jiān)控設(shè)備的接口。變電所自動(dòng)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(dòng)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(shí)，其接口需進(jìn)行傳輸規(guī)約的轉(zhuǎn)換。PASS的保護(hù)裝置，對(duì)電流、電壓輸入信號(hào)傳遞的實(shí)時(shí)性和可靠性要求特別高，規(guī)約轉(zhuǎn)換的效果會(huì)對(duì)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(shí)，也需ABB提供MVB雙向通信規(guī)約及一次設(shè)備監(jiān)測(cè)的人機(jī)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(diǎn)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(jì)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(yùn)行檢修或倒閘操作時(shí)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(jì)電氣主接線和在制定運(yùn)行規(guī)程需認(rèn)真考慮。

（3）　運(yùn)行一年多來，其操作振動(dòng)與噪音較小，局放試驗(yàn)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(jī)構(gòu)密封墊、機(jī)械特性和回路電阻等；每5000閃操作或開斷40kA9次、或運(yùn)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(duì)PASS運(yùn)行的安全和可靠性評(píng)價(jià)

PASS裝置主要是針對(duì)電力系統(tǒng)存在的安全問題而設(shè)計(jì)開發(fā)的。它與GIS在安全方面的主要區(qū)別為：GIS是把整個(gè)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(gè)SF6氣體的密閉室中進(jìn)行緊密連接，但是它有一個(gè)缺點(diǎn)，由于集成度過高，一旦有一個(gè)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(chǎng)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(diǎn)，增加了停電檢修的難度、延長了停電的時(shí)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(gè)模塊放在SF6密閉倉中，每一直有獨(dú)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(chǎng)安裝調(diào)試較簡(jiǎn)便，其可靠性和靈活性就比較高，同時(shí)對(duì)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(shí)間；而且模塊化的生產(chǎn)工藝使之具有更強(qiáng)的抗震性和運(yùn)行的安全性。

5　對(duì)PASS方案的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)

如果按照同為進(jìn)口設(shè)備或同為國產(chǎn)設(shè)備來計(jì)算，PASS設(shè)備及相應(yīng)變電所的配套設(shè)備價(jià)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(jià)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(jià)格與GIS相比能具備優(yōu)勢(shì)。

6　PASS的適應(yīng)范圍

（1）　因?yàn)锳IS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(yùn)行的特點(diǎn)，在土地征用費(fèi)用較高同時(shí)投資費(fèi)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(chǎng)土地，又可以省下購買昂貴GIS設(shè)備的費(fèi)用。

（2）　針對(duì)PASS可靠性和靈活性較高的特點(diǎn)，在出現(xiàn)故障時(shí)檢 修和更換設(shè)備方便，相對(duì)縮小了停電范圍和檢修時(shí)間，對(duì)于負(fù)責(zé)城市重要區(qū)域供電，同時(shí)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(yùn)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(shí)無其它先例可借鑒，故無論在建設(shè)、研究開發(fā)、設(shè)計(jì)還是施工、運(yùn)行和維護(hù)等方面，需從系統(tǒng)安全可靠運(yùn)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。