6断路器气体监控回路的分析与比较'> SF6断路器气体监控回路的分析与比较

【摘要】文章从SF6断路器气体密度继电器电气原理出发，对SF6断路器气体压力低报警和气体压力异常闭锁两个监控回路的接线方式进行分析和比较，目的是使电力设备安装及运行人员能够深入掌握SF6断路器气体监控回路的保护原理，确保该设备正确合理的接线和安全可靠的运行。

【关键词】SF6断路器 气体监控回路 分析 比较

0引言

SF6(六氟化硫)断路器是以SF6气体作为绝缘和灭弧介质，配用弹簧操动机构，具有开断能力强，操作功率小，可靠性高，维护简单等特点，在当前电力系统各级变电所的建设和改造中得到了广泛的应用。

SF6断路器的三个极柱充满SF6气体，在运行时三相气体连通，并采用指针式气体密度继电器对设备内的SF6气体密度进行监视并发出控制信号，具有温度补偿功能。当环境温度变化引起SF6气体的压力变化时，控制器不会动作。只有当SF6气体泄露而引起压力变化到一定限值时，控制器就会及时发出报警信号，在发出“气压异常信号”的同时闭锁断路器的分合闸操作，以保证电力系统的安全可靠运行。

1指针式SF6气体密度继电器的电气原理及接线

SF6断路器气体继电器类似于变压器瓦斯继电器的工作原理，一般引出两种性质的两对接点，这两对接点我们在工作中通常称作报警接点和闭锁接点，分别用绿色引线和红色引线予以区别，反应了气体压力降低“轻”和“重”的两种状态。

下面我们以典型的江苏省如皋高压电器厂生产的LW36-126型户外自能式六氟化硫断路器为例，说明它们在断路器机构箱内的电气接线（如图1所示）。

图1所示为断路器机构箱SF6气体密度继电器及其辅助继电器构成的低气压报警和气压异常闭锁回路图。气体密度继电器的报警接点MJ1和MJ2仅用来发“低气压报警”信号，此时，断路器依然能够正常的分合闸操作，它只是提醒运行人员断路器SF6气压已经低于正常限值，需要及时补气。

当断路器SF6气体泄露到另一个限值（无论在任何情况下操作时，SF6气体压力不得低于0.3Mpa，否则会引起断路器机械损伤)，气体密度继电器的闭锁接点MJ3和MJ4动作，则不但要报“气压异常闭锁信号”，同时启动辅助继电器DBJ，触点DBJ21和DBJ22以及DBJ31和DBJ32同时动作，闭锁了断路器的分合闸操作回路，以确保断路器的安全可靠运行。

2SF6断路器气体监控信号的两种接线方式

如何将户外断路器与控制室内保护装置进行正确的接线连接，实现气体低压报警和气体异常闭锁功能，是我们下面要接着讨论的部分。

2.1启用断路器机构箱闭锁回路的接线方式

(1) 如图1所示，将断路器机构箱内的端子排端子DP1和DP2短接，即可在断路器机构箱内构成完整的气压异常闭锁控制回路，直接由机构箱内的辅助继电器DBJ接点闭锁断路器分合闸操作。

(2) 将SF6气体密度继电器的低气压报警接点MJ1和MJ2，以及辅助继电器的气压异常闭锁信号辅助继电器接点DBJ13和DBJ14直接引入控制屏的测控装置，由测控装置对接入的端子进行对应的端子定义，同时通过通讯网络向后台机报送。这样就形成了完整的断路器SF6气体压力监控信号传输和上报工作。

2.2启用保护装置闭锁回路的接线方式

目前，由于SF6断路器应用的广泛性，一些保护装置（尤其35kV保护装置和110kV保护装置），在设计时都充分考虑了对SF6断路器的适应性。以南京南瑞继保电气有限公司生产的RCS-941A110kV成套线路保护装置进行二次接线为例，其典型的气体压力闭锁回路如图2所示。

(1) 如图2所示，将断路器机构箱内SF6气体继电器气压异常闭锁接点接入保护装置跳、合闸压力闭锁回路（同时，图1中断路器机构箱内的DP1和DP2保持断开位置）。当气体压力低于操作限值时，同时启动跳合闸压力继电器，由跳合闸压力继电器触点在保护装置内部即完成断路器跳合闸操作闭锁，同时启动压力闭锁信号。

(2) 将断路器机构箱SF6气体继电器低压报警接点接入保护装置光电隔离元件端子，当压力低于一定限值时，发光二极管灯亮，同时定义的低气压信号报警。

(3) 以上信号同时通过通讯网络向后台机报送，形成了完整的断路器SF6气体压力监控信号传输和上报工作。

3两种气体监控回路的接线方式比较

(1) 启用断路器机构箱内闭锁回路的接线方式是通过机构箱内的辅助继电器动作，在机构箱内完成了气压异常闭锁断路器的操作。而气压异常及低气压报警两个监控信号是通过控制屏上的测控装置上报并同时传送到后台机的。

(2) 启用保护装置闭锁回路的接线方式是通过保护装置插件上的压力继电器动作，在保护装置内部即完成了气压异常闭锁断路器的操作。而气压异常及低气压报警两个监控信号是通过对应的保护装置上报并同时传送到后台机的。

(3) 机构箱内闭锁方式的优点是外部二次保护或通讯回路在出现任何故障时，断路器现场就地操作都受压力闭锁回路控制，断路器的操作在气体压力异常的情况下仍然被保护，不至于造成断路器的机械损伤。但在正常运行的情况下，对断路器的辅助继电器可靠性和准确性提出了更高的要求，在具体的运行过程中，它的保护灵敏度相对较低。

(4) 保护装置内闭锁方式的优点是保护灵敏度相对较高，选择性范围更大，如图2，可以根据断路器气体的不同限值分别采用跳闸、合闸以及跳、合闸压力闭锁的回路接入。但它的可靠性相对较弱，如果在二次保护或通讯回路出现故障，而需要进行断路器现场就地操作时，由于机构箱内就地操作回路仍然完好（原因是气体压力用辅助继电器未接入，其操作回路中的接点不动作，仍然在闭合状态），在气体压力异常情况下进行操作就会造成设备事故发生。

4结束语

本文分析和讨论的SF6断路器气体监控信号的原理和接线，只是电力设备控制和保护的一个方面。随着电力网运行的自动化程度越来越高，二次保护和通讯系统的作用也越来越突出，对于电力设备安装、运行、和维护人员的专业水平要求也就越来越高。这就要求安装、运行及维护人员要正确理解电力设备二次回路在实际中的接线方式和接线原理，并掌握保护装置、测控装置以及后台工控机等对一次设备的检测、控制和保护作用。这样，即使在设备有了故障的情况下，也能根据故障现象和对系统回路的分析，做出正确、准确的原因判断，做到及时检修、及时恢复，以确保电力设备健康稳定、安全可靠的运行。