126kV高壓開關電器產品的簡介

古王榮，王亞峰

(西安西電高壓開關有限責任公司，陜西 西安 710018)

1 引言

由于近年來國內電力行業的飛速發展，國內生產高壓開關設備的廠家如雨后春竹，遍地開花，各個廠家產品型號繁雜，樣式種類各不盡相同，生產廠家魚目混雜，產品質量也良莠不齊;為了適應不同用戶的需要，對于相同功能的開關設備，又有多種組合方式，這些組合從投資、占地面積、性能等方面各有側重，如何選擇一種價格實惠又性能可靠的開關產品成為使用者的一件大事。

我公司是我國高壓、超高壓國及特高壓開關設備的研發和生產基地，也是國際上開關電器制造行業的領先者，生產的產品種類包括全封閉組合電器(GIS)、復合式組合電氣(ZHW/HGIS)、隔離接地開關(GW/JW)、斷路器(CB)、電流互感器(CT/ECT)、電壓互感器(PT/EVT)等產品，性能可靠，種類齊全，為了方便選型，我以公司生產的126kV開關設備為例向大家簡單介紹一下，以便參考。

2 常用的設計方案

下面的主接線圖是110kV電站里面比較常見也是比較簡單的產品主接線形式，常用于母聯間隔。

圖1

為了實現該功能，根據電器元件的布置結構及連接方式不同，可提供多種解決方案，下面選取五種方案進行分析比較，每種方案可以整體提供，也可以部分提供，各有優缺點，適合于各類用戶的不同需要，具體根據實際情況選擇。

2.1 方案一：采用全敞開式設備(AIS)

組合方式1:

圖2

說明:斷路器可以選用ZW-126真空斷路器，LW36-126SF6斷路器，隔離開關也可選用GW11-126隔離開關，隔離接地開關既可手動也可電動(下同)，互感器也可選用LB1-110油互感器。

結構特點:此類布置方式結構清晰，便于安裝、維護，是目前敞開式變電站最常用的布置型式，但由于占地面積較大，所以適合土地面積比較寬松的地方。

工程應用:

圖3

組合方式2:

圖4

結構特點:斷路器進出線側帶套管式CT，減少采用CT的占地面積，此方式也為敞開式變電站常用的布置型式，結構清晰，便于安裝，占地面積比上述方案稍小。

工程應用:

圖5

2.2 方案二：采用敞開式組合電器：ZCW-126

組合方式1:

說明:隔離開關也可以選用GW11A-126水平伸縮型。

圖6 ZCW-126產品外形

結構特點:隔離開關、罐式斷路器放置在同一底架上，斷路器套管出線作為隔離開關靜側，這樣不僅節省了六個瓷瓶，還縮小占地面積。

組合方式2:

圖7 ZCW-126產品外形

結構特點:瓷柱式斷路器和電流互感器放置放置在同一個小車上，隔離插頭代替隔離開關，當小車前進時，隔離插頭接觸，當手車后退時，隔離插頭斷開，手車也可以采用手動或電動操作，該設計方案中對隔離開關進行簡化，使產品結構更加簡單。

說明:這兩種組合方案的布置結構接地開關均布置在隔離開關外側。

工程應用:

圖8

2.3 方案三：采用復合式組合電器(ZHW)

圖9 ZHW4-126

結構特點:復合式組合電器是近年來新興的產品，該產品綜合了AIS和GIS特點的產品，采用模塊化設計，各功能元件可根據功能要求進行自由組合，采用套管進出線，多用于戶外，特別適合敞開式電站的改造。

工程應用:

圖10

2.4 方案四：采用分相式全封閉組合電器(GIS)

結構特點:采用模塊化設計，三相分相箱結構，相間相互影響較小，各功能元件可根據功能要求進行自由組合，布置可根據根據現場的需要靈活布置，一般采用封閉式母線，多用于戶內。

圖11 ZF10-126

也可采用套管進出線，變成下圖中的HGIS。

圖12

工程應用:

2.5 方案五：采用共箱式全封閉組合電器(GIS)

結構特點:采用模塊化設計，三相共箱結構，小型化設計，各功能元件可根據功能要求進行自由組合，可根據根據現場的需要靈活布置，一般采用封閉式母線，多用于戶內，該結構比較緊湊，外形美觀，在電網中大量應用。

圖13

圖14 ZF23-126

也可采用套管進出線，變成下圖中的HGIS。

圖15

工程應用:

圖16

2.6 產品的智能化

以上產品均為傳統的結構布置，隨著高壓電器產品的數字化發展，我公司的電子式電流互感器、電子式電壓互感器、采集器、合并單元、智能終端等組件的研制成功并且工業化生產，開關產品的結構及外形也跟著發生了變化，真正實現了產品一次、二次的有機結合，使產品向體積更小、功能更多、性能更可靠的智能化方向發展。

3 五種方案對比分析

表1

4 產品設計的發展方向

根據目前的產品的結構特點，產品設計的發展趨向于下面幾個方向:

(1)性能可靠性。高壓電器產品的質量，影響著電網輸變電的可靠性，也影響各類工礦、企業人員的生命安全，關系到千家萬戶的日常生活，產品的可靠性是產品設計的重中之重。

(2)技術參數的不斷提高。由于電網輸送容量的不斷提高，要求產品的各種新能參數也不斷提高，目前電網公司已經對126kV開關設備提出了額定電流4000A，開斷電流50kA的需求意向，西開有限也開發出了開斷電流50kA的126kV瓷柱式斷路器產品，以及相應的隔離開關產品。

(3)體積小型化，功能多樣化。由于我國人多地少，尤其城市中，面對不斷上漲的地價，所以產品設計時，占地面積對電站的投資影響巨大，產品的小型化非常重要。

(4)安裝使用方便化。在產品的使用過程中，需要對高壓電器產品進行日常維護，所以產品設計的人性化，便于產品的安裝調試及維護也成為產品設計的一個重要環節。

(5)替代SF6氣體的其他絕緣介質的推廣。由于SF6氣體對環境的影響，尋求一種替代SF6的絕緣介質成為近年來的發展趨勢，我公司的126kV真空斷路器及SF6+CF4混合氣體的斷路器研發成功，為斷路器的發展提供了參考。

(6)產品的智能化。根據國家電網公司智能電網的發展規劃，構建以信息化、數字化、自動化、互動化為特征的統一堅強智能電網，開關設備是智能電網構成中非常重要的組成部分，為了適應智能電網的需要，同時也是電力設備自身性能提高的要求，發展智能電器已經成為已經成為當前的一種趨勢。

5 結語

以目前的實際訂貨生產量，敞開式產品(AIS)和全封閉組合電器(GIS)占據主要地位，但隨著近年來隨著人們對占地面積重要性的的和環保意識的增強，敞開式組合電器(ZCW)及半封閉組合電器(HGIS)訂貨也越來越多。