张峰
（国网河北省电力有限公司检修分公司 河北石家庄 050070）
摘要：文中通过对断路器的隔离处置的论述，对隔离断路器进行的详细介绍，以及对500kV和200kV两种故障断路器紧急隔离处置方法及可行性的分析，使我们更加明确了处理方法的具体内容，对故障的紧急隔离方法和措施有了清晰的认识，有利于电力系统的应急管理。
关键词：断路器；锁扣；故障隔离；应急缺陷
1断路器的隔离处置概述
由于过去加工制造技术水平的限制，复杂结构的断路器在投入使用后要做大量维护工作。一般断路器维护周期为1～2年，隔离开关的维护周期为4～5年。因此，在设计变电站时，通常在断路器两端设置隔离开关，以防止相邻线路在维护过程中受到影响。这样的设计直接导致了所用材料数量的增加和土地占用面积的增加。
随着科学技术的发展和设备制造业的加工水平的提高，断路器的制造能力和水平也在不断提升，新生产的断路器的维护周期大大延长，其功能也越来越多，性能越来越好。原来设置在断路器两端的隔离开关变得作用不大了。只要断路器能够在维护期间有效隔离和保护下游设备，就可以在设计时取消隔离开关。通过这种采用新型隔离断路器取代老式断路器的方式，可以实现断路保护和隔离的两重效果。
2隔离断路器组件组成
隔离断路器也叫断开断路器，是一种集断路和隔离功能为一体的新型断路器，当触点处于开关位置时，能满足隔离开关的要求。为了最大限度地实现电力设备的集成，与电子技术的形成有效结合，中国加大了新产品的研制，新研发和生产的集成型隔离断路器主要由隔离断路器、电子式电流互感器、接地开关、接地闭锁装置、断路器闭锁装置组成。
2.1隔离断路器本体（CB）：断路器本体要具有隔离开关的能力。由于电流断路器的绝缘性能与隔离裂缝相一致，因此断路器本体早已满足这一标准要求。
2.2电子式电流互感器（简称ECT）：安装在主电流通道中，采用低功率变压器测量电流，采用空心线圈对电流进行保护。根据工程要求，电子电流互感器的空心线圈和远程模块可以是双工冗余配置，从而能够保证互感器具有较高的可靠性。
2.3接地开关（ES）：在线路维护中负责设备接地的开关，一般设计安装在断路器的保护框架的外面。
2.4接地闭锁装置（ESBS）：在断路器的传动轴上设计安装一个机械锁定装置，避免了断路器闭合时电路出现误操作，并引起接地开关的开关。
2.5断路闭锁装置（CBBS）：在断路器机构上设计安装一种机械闭锁装置，避免断路器在接地开关闭合时出现误动作。
3隔离断路器的工作原理
隔离断路器在操作过程中只有一组运动触点。当隔离断路器DCB处于打开位置时，通过断路器灭弧室的接触实现传统隔离开关的功能。在隔离断路器中，不存在用于隔离开关的功能的冗余触点和部件。
隔离断路器是一种具有断路器的集成开关装置，具有断路器、隔离开关、接地开关和电流互感器的功能。同时，为了保证系统运行的可靠性，隔离断路器还带有一个具有保护锁定功能的装置。
当隔离断路器DCB正常运行时，断路器本体是可操作的，接地闭锁装置被锁定，接地开关保持跳闸位置，断路闭锁装置锁存被释放，电流互感器保持正常工作状态。
当隔离断路器DCB需要检修时，断路闭锁装置被关闭，断路器本体保持制动站，接地闭锁装置被阻塞，接地开关可操作，电流互感器处于停止状态。
4隔离断路器优势与不足
4.1隔离断路器的优势
4.1.1断口绝缘性能达到规定要求，能完全满足断口隔离的要求。
4.1.2使用复合套管，运行操作更安全；
4.1.3集成电子式电流互感器采用光纤传输信号，具有较强的抗干扰能力，适用于新一代智能变电站技术的发展要求。
4.1.4实现了安装和使用的电力设备的精减，使系统布线模式更加简化，节省空间和占地面积效果明显。
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4.1.5实现多种设备性能一体化的结构，整体运输、安装调试都方便快捷。
4.2隔离断路器存在的不足
虽然电子式电流互感器已经通过相关标准进行了测试，但是由于其远程模块安装在高压侧，断路器不可避免地受到操作振动的影响，设备检修和维护非常不方便，这个问题也是制约断路器发展的瓶颈。
5故障断路器紧急隔离处置方法介绍
5.1故障断路器紧急隔离处置的主要方法
故障隔离方法按断路器电压不同，主要有采用500kV断路器和采用220kV断路器二种方法。
5.1.1采用500kV断路器方法介绍
对于500kV断路器，可以通过隔离开关、闭合开关接线和角接线方式来操作母线循环。在操作中，开关的操作电源应该断开，开关操作电源可以连续打开，以便远程操作刀闸。也可以在现场操作，在500kV母线在牵引和运行中进行一般循环时，需要进行控制操作。
5.1.1采用220kV断路器方法介绍
对于220kV断路器，我们的220kV设备采用双母线分段或双母线旁路。对于线路断路器，由于不允许负载制动开关，一旦在断路器中发生紧急故障，仅使用故障断路器将故障断路器替换为另一总线，并且故障断路器与母断路器一起被切除。可通过操作或遥控拉动隔离开关实现两侧隔离。
5.2实施隔离措施的可行性研究
5.2.1 500kV断路器隔离措施可行性分析
首先要分析电气运行的可能性。在实际情况下，隔离开关和相应的断路器具有电气锁定，即闸门的开关状态为开关的相应开关分和地刀分的积，“开关分”和“地刀分”之间是与的关系。因此，故障开关不断开，闸门两侧不能正常工作，需要电气操作连接锁定节点。
其次，手动操作的可能性（仅理论上的讨论，实际的规定不允许），对于传统的断路器来说，由于隔离开关由断路器没有机械锁定，故障断路器不分离，两侧隔离。开关可手动操作；对于HGIS设备，由于手动操作孔和挡板都被挡住，只有在从其他设备得到互锁信号后才能打开隔离开关挡板，隔离开关连接到相应开关的闭合电路。因此，故障断路器不闭合，挡板不能打开，HGIS隔离开关不能手动操作。
5.2.2 220kV断路器隔离措施可行性分析
对于220kV断路器，操作的可能性与500kV断路器相似。故障断路器不分离，隔离开关两侧不能闭合和遥控；打开的传统隔离开关可以手动操作，HGIS被锁定，挡板不能手动操作。
对于线路断路器，由于采用断路器代替故障断路器的方式，设计的接线形式可以满足要求，但对于线路较多的母线，由于运行时间较长，可能无法直接运行。有可能通过先跳过侧开关，然后通过旁通闸门拉动空载线路来隔离开关。
不易断线的电容电流直接决定刀闸是否能直接插入，但线路的电容电流与线路长度有直接关系。然而，即使空载线路可以通过刀闸门拉动，开关也由相应的开关锁定。
结束语：
在以上分析的基础上，我们可以得出了如下结论：一是500kV断路器由于开关的电气闭锁，无法实现故障隔离。建议在开关电气锁的相应节点上采取相应措施，增加可快速解锁的开孔或按钮。一旦发生开关紧急故障，可实现锁定按钮或空口，实现刀两侧的操作，从而隔离故障。二是对于220kV母线和母线断路器，HGIS设备不能隔离故障，开断开关只能手动隔离故障。建议对220kV的HGIS挡板闭锁进行改造，以便在紧急情况下手动操作；根据需要，可以迅速地解除锁的开启或按钮。三是对于220kV断路器，由于需要一定的时间来操作串联断路器，因此需要建立快速的操作响应机制。
参考文献：
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[2]杨红应.高压断路器闭锁分闸的隔离方法探讨[A].云南电网有限责任公司、云南省电机工程学会.2015：4.
[3]马宏明.高压断路器状态综合评价及应用的研究[D].华北电力大学，2013.
论文作者:张峰
论文发表刊物:《河南电力》2018年10期
论文发表时间:2018/11/16
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