河北南网35kV断路器选型研究

本文针对35kV断路器不同工况下发生的问题，为使产品选用有所遵循和适合电网运行的不同要求，阐述研究了35kV断路器相关选型导则。

【关键词】35kV 断路器

1 35kV断路器选型概述

近年来35kV断路器发展较快，产品类型较多，如仅真空断路器绝缘方面户外式分为SF6气体绝缘式、胶脂绝缘式；户内式分为空气绝缘式、相间隔板式、护罩绝缘式、固封绝缘式等。SF6断路器灭弧原理方面分为压气式、旋弧式、热膨胀辅助压气自能式等。各类型35kV断路器均有不同特点，同时不同运行工况下也存在一些不同问题。

2 35kV内附CT式断路器选型技术要求

2.1 共性要求

（1）机械行程特性曲线。各种断路器的出厂试验报告均应提供机械行程特性曲线。

（2）老练试验（真空断路器的）。用于电容器回路的真空断路器投运前应进行老练试验。

（3）机械寿命。频繁动作断路器的机械寿命推荐10000次及以上，其它5000次及以上。

（4） 额定短路开断电流。额定短路开断电流选择时应考虑今后增容的因素，但断路器额定短路开断电流与运行地点计算的短路电流的比值并不是越大越好，比值过大不利于小电流的开断，所以额定短路开断电流的选择应与实际短路电流相适应。

（5）操动机构要求。当所配操动机构的型号及制造厂更改时，必须补做机械寿命试验，并提供试验报告。

（6）起联络作用的断路器的断口绝缘要求。当断路器处于断开状态时，断口两端均长时带电压时（起联络作用的断路器）其断口应按隔离断口对待，绝缘试验应按隔离断口考虑。

2.2 真空断路器技术要求

2.2.1 真空断路器的合闸弹跳和分闸反弹

真空断路器的合闸弹跳影响到其合闸能力和电寿命，而分闸反弹影响到其弧后绝缘性能，因而对于真空断路器，其合闸弹跳和分闸反弹越小越好。

真空断路器的合闸弹跳以ms来计算，分闸反弹以mm来计算，并规定如下：

合闸弹跳不应超过 3ms，分闸反弹幅值不应超过额定开距的20%。

2.2.2 绝缘拉杆绝缘要求

出厂试验时，对真空断路器的绝缘拉杆施加直流电压20kV测试泄漏电流，应符合产品技术条件规定值，并提供试验报告。

2.2.3 SF6气体绝缘真空断路器

（1）气体绝缘型真空断路器由于瓷套内充入一定压力的SF6气体，充气部分应按SF6断路器对待。

（2）年泄漏率。年泄漏率小于1%。

（3）微水含量。交接验收值：≤500 PPM（10-6体积分数），运行允许值：≤1000 PPM（10-6体积分数）。

（4）密度继电器。气体绝缘型真空断路器应装设密度继电器，密度继电器的环境温度应与断路器本体的环境温度相一致。

（5）低压力闭锁。断路器内绝缘气体的密度（或相应的压力）降至接近最小运行值时，应发出信号，当其密度（或相应的压力）降至最小运行值时，断路器应闭锁或强制开断，并发出信号。

（6）瓷套强度。瓷套强度应考虑至少3倍以上最高充气压力强度，并应考虑温度变化时压力升高的因素及承受内部击穿燃弧时压力升高的最大值。

2.3 SF6断路器技术要求

2.3.1 绝缘拉杆结构

绝缘拉杆应为圆柱型结构。当采用菱角型（截面为长方形或正方形）绝缘拉杆时，菱角应处理为倒角结构。

2.3.2 户外瓷柱式断路器三相气体连通方式

户外瓷柱式断路器相间为空气绝缘，内部三相SF6气体连通方式采用细管连通。座罐型（罐体同时为三相瓷柱断路器底座）连通方式不适用。

2.4 附带CT式断路器技术要求

2.4.1 内附CT式断路器技术要求

（1）内附CT绝缘介质。内附CT绝缘介质一般推荐采用空气绝缘。

（2）内附CT二次引出线与强电间防护措施。二次引出线必须通过金属护管引出，金属护管必须有效接地。为保证人身安全，禁止采用通过绝缘管和/或绝缘夹板等类方式引出。

（3）金属护管与强电间绝缘要求。SF6断路器和SF6气体绝缘真空断路器的CT二次引出线金属护管与强电间的绝缘试验应在机械寿命后和最低闭锁压力下进行，并应进行局部放电试验。

2.5 开关柜技术要求

2.5.1 泄漏电流要求

主回路带电部分如果有泄漏电流能经过绝缘件表面的连续途径或经过仅被小的气隙、油隙所隔断的途径，到达绝缘隔板和活门的可触及表面时，则这些气隙、油隙应短接，并应测量此泄漏电流不大于0.5mA。

2.5.2 额定电流裕度要求

高压开关柜的主回路、各单元以及各组件之间连接导体的截面，应比额定电流有10%的裕度。

2.6 切合电抗器断路器技术要求

（1）应选择通过型式试验的产品，并提供有效的型式试验报告。

（2）根据河北南网运行经验，SF6旋弧热膨胀式灭弧原理断路器不适用。

2.7 电容器组断路器技术要求

2.7.1 关合电容器组涌流的试验电流

关合电容器组涌流的试验电流（额定电容器组关合涌流）为额定背对背电容器组的开断电流的20倍，其频率为2kHz。

2.7.2 存在接地故障时的开断试验条件

一是三相试验。

二是单相试验。

2.7.3 断路器的额定电容器组开断电流选择

断路器的额定电容器组开断电流应考虑到以下几个因素：

（1）电容器组电容量偏差：可达10%。

（2）运行电压高于电容器的额定电压：1.1 倍额定电压，使运行电流可达1.57Ic。

（3）谐波的影响：引起电容电流的增加约大于30%电容器组额定电流。

同时考虑以上因素，断路器的额定电容器组开断电流取电容器组额定电流的1.5 倍。

2.8 现场试验要求

国家电网生[2004]634号《交流高压断路器技术标准》的第8章适用，并作如下补充：

2.8.1 SF6气体绝缘真空断路器补充以下项目

（1）SF6气体或SF6混合气体中微量水分的测量。

（2）密封试验。

2.8.2 主回路的绝缘试验要求

手车柜进行绝缘试验时，至少应有一台手车断路器留在柜中进行整体试验。

3 结论

本文结合35kV断路器在河北南网不同运行情况下发生的问题，为使河北南网35kV断路器选用有所遵循和适合电网运行的不同要求，完善介绍了35kV断路器相关选型导则，为提升河北南网35kV等级电网的安全运行提供了良好的基础。

作者单位

1.国网河北省电力公司深泽县供电分公司 河北省深泽县 052560

2.国网河北省电力公司赵县供电分公司 河北省赵县 051530