摘要：结合隔离式断路器的特点，文章提出了采用隔离式断路器的新一代智能变电站配电装置主接线优化和平面优化。优化后的接线提高了供电可靠性，同时可大量节省配电装置的占地面积。将此优化方法应用到实际工程中，验证了该方法的工程实用价值。
关键词：隔离式断路器；智能变电站；应用
随着断路器技术的发展，断路器的维护要求越来越低，然而敞开式隔离开关仍然需要比较频繁的定期维护。敞开式隔离开关的主触头是曝露在大气中的，有时还会受到污染源的侵蚀，需定期维护，导致相邻断路器无法使用，针对这一情况，提出了变电站由以前的断路器两端设置隔离开关改为将隔离功能集成到断路器中，创造出隔离式断路器(DCB)。
1.隔离式断路器在智能变电站主接线优化中的应用
1.1优化110kV主接线
图 1 所示为一采用传统断路器的 110kV 单母线接线配电装置间隔接线。断路器两侧均配置有隔离开关，用于断路器检修时隔离电源。在此接线方式下，间隔内任一元件( 母线隔离开关及线路侧隔离开关等)故障或检修均导致相应线路或主变压器退出运行，间隔内元件的数量和可靠性对整体运行影响很大。由于隔离式断路器内部集成了断路器、接地开关、电流互感器等元件，断路器的触头兼具断路器和隔离开关的双重功能，且带线路侧接地刀，因此取消线路侧隔离开关，同样能满足线路( 或主变压器) 检修时的需要。同时，随着设备制造水平的提高，设备可靠性大大增强。隔离式断路器设计检修周期不小于20a，变电站设计寿命 40a，也就是说，在变电站运行期内，每台隔离式断路器仅需检修一次。隔离式断路器能与母线做到同时检修，因此可取消母线侧隔离开关。优化后的接线见图2所示。
2.采用隔离式断路器的配电装置平面优化
智能隔离式断路器集成了断路器、隔离开关、接地开关以及电流互感的功能，其优点首先体现在占地面积上。以实际工程中的变电站设计为例，由于使用了智能隔离式断路器，整个变电站的占地面积与同样规模传统设计相比，减少约54%。如图3、图4 所示。
3.减少建设周期及维护工作量
设备的减少相应降低了安装调试以及运行维护过程中的工作量，大大加快了工程建设周期，也减少了运行维护的工作量。设备数量的减少，还直接降低了变电站的故障概率，在单一设备故障率不变的情况，能将变电站的故障概率降低至 40%～50%。维护工作量降低87%。
4.设备全寿命周期投资降低
降低全寿命投资，减少对环境影响，实现经济环保节能。经济性无疑是新设备使用中需要优先考虑的问题之一。通过对新一代变电站建设的方案对比发现，在全部采用首台首套设备的情况下，变电站的投资增加约8%，考虑到推广后设备价格的合理回归，变电站的建设投资将减少约10%。再考虑到设备运行维护投入的减少，根据CIGＲE的统计以110kV电压等级为例，隔离断路器检修比传统的断路器加隔离开关减少约87%，而变电站设备检修维护主要是开关设备的检修维护，以变电站整体设备检修维护减少50%考虑，以30年计算，设备运行维护费用与建设投资基本相当(实际可能会更高)考虑，则变电站的全寿命周期的投资比将降低30%以上。
结语
隔离式断路器融合断路器、隔离开关、电流互感器等功能，取消所有隔离开关，简化变电站接线，减少了变电站设备基础及相应的土建施工量，减少了设备种类及数量，缩短了设备安装调试时间。对于城市、负荷中心及对施工时间限制的变电站，采用隔离式断路器具有明显优势。在优化变电站布局，降低了安装、维护和维修成本的同时降低了整个变电站设备的全寿命周期费用。并且，隔离式断路器和 GIB 母线均由厂家在工程制造完成，现场仅需完成简单的组装，提高了工厂化程度，为装配式变电站的实现提供了坚实的基础。在新一代智能变电站中采用隔离式断路器，为变电站设计和运行维护理念带来了根本性的变化，具有划时代的意义。
参考文献
[1]张静．电力监控系统在供配电系统中的应用［J］．低压电器，2008:45－46．
[2]Hl－8000电力监控手册［Z］．湖南长沙自动化科技公司．
论文作者:闫鹏达
论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期
论文发表时间:2019/12/9
标签：断路器论文; 变电站论文; 设备论文; 接线论文; 母线论文; 智能论文; 周期论文; 《电力设备》2019年第15期论文;