500kV某變電站500kV主變中性點閘刀處理方案研究

儲旺準　林軍浩

（浙江省送變電工程公司，浙江杭州　310016）

500kV某變電站500kV主變中性點閘刀處理方案研究

儲旺準林軍浩

（浙江省送變電工程公司，浙江杭州310016）

我國經濟的飛速發展對電能的需求量也急劇攀升，為滿足工業與生活用電，大量的變電站投入生產，電網規模不斷擴大。為限制系統短路電流，越來越多的500kV主變中性點增加接地小電抗，而主變中性點閘刀由于運行工況要求，其閘刀一次設備與二次閉鎖邏輯均與常規閘刀不同。本文介紹了在500kV某變電站對主變中性點閘刀的設備處理方法，使之符合現場設備需要，著重介紹設備要求與處理方法。

主變中性點隔離開關中性點小電抗

1　概述

隨著浙江電網500kV主網結構的不斷加強，電網聯系越來越緊密，致使系統阻抗、系統短路電流逐年增大。500kV變電站短路電流的急劇增加后，造成變電站已裝設設備遮斷容量不能適應系統發展需要，因此尋求適應系統發展，經濟、可靠、切實可行的限制系統短路電流的綜合對策是主網不斷加強后擺在電網企業面前的重要難題。在電網實際建設和運行中，主要采用以下方法來限制系統短路電流：（1）220kV網絡解環運行；（2）主變中性點經小電抗接地；（3）采用高阻抗變壓器。

2　現場閘刀參數

為限制電網的系統短路電流，某變電站擴建工程本期在#1、#4主變中性點各增加一組小電抗器，采用北京電力設備總廠的ZJKK-300-12型干式空心電抗器，中性點隔離開關采用杭州永德的GW37-72.5W型單極單接地隔離開關。

GW37-72.5W型單極單接地隔離開關的主要技術參數如下：

額定電壓為40.5/126kV，額定絕緣水平（按海拔2000米考核）為1）1min工頻耐受電壓（有效值）：斷口118/265kV，對地95/230kV；2）額定雷沖擊耐受電壓（峰值）：斷口185/630kV，對地215/550kV。包括單極型閘刀（以下簡稱主刀）和單接地刀（以下簡稱地刀）各一組。

主刀合閘時斷開接地刀，中性點引下鋁排通過主刀接至小電抗器并通過小電抗出線端子鍍鋅扁鐵接地，主變處于經小電抗接地狀態；當主刀分閘時合上地刀，中性點鋁排通過地刀接至閘刀底座并通過設備桿接地，主變處于直接接地狀態。

3　運行規程有關要求

根據運行操作規程，主變中性點接地開關的切換原則是保證電網不失去接地點，采用的是先合后拉的操作方法：（1）合上備用接地點的隔離開關；（2）拉開工作接地點的隔離開關；（3）將零序保護切換到中性點接地的變壓器上去。與此相類似，500kV主變在進行經小電抗接地和直接接地兩種狀態切換時需確保主變在切換過程中不產生接地點懸空的狀態，以保證電網不失去接地點接地。

根據運行規程要求，隔離開關的操作過程在設計和制造中，要確保后續操作過程中不能出現主地刀同時分閘的狀態，防止出現主變中性點懸空的狀態。

4　現場閘刀存在問題

現場GW37-72.5W型單極單接地隔離開關的操作過程按常規隔離開關操作的進行設計和制造，即：主刀分閘時地刀才能操作，地刀分閘時主刀才能操作，主地刀之間存在機械閉鎖，主要目的是防止帶負荷分合閘刀。故閘刀的地刀靜觸頭座直接固定在主刀座上，當主刀分合開時，地刀靜觸頭隨主刀拐臂的轉動而變換位置。無法滿足主變經小電抗接地或者直接接地兩種運行工況的要求。

現場有幾個問題需確認：（1）靜觸頭的位置隨主刀動作而變化；（2）一次的閉鎖裝置；（3）后臺相應二次電氣閉鎖邏輯。

5　閘刀問題處理方案討論

為確保閘刀能滿足設備運行要求，需對現場設備進行改造。主要問題是：如何解除滿足“合邏輯”要求的地刀和主刀之間之間的閉鎖。杭北變項目部技術人員和華東電力設計院現場工代、杭州永德電氣廠家服務人員、杭北變現場運行人員在現場對設備問題進行了初步的討論，形成了以下方案。

方案一：拆除主地刀之間的機械閉鎖。將主刀和地刀單獨分開，將底座槽鋼加長，對主刀進行重新定位和安裝，地刀安裝在單獨的支柱絕緣子上，如果主刀合上則經小電抗接地，如果地刀合上則直接接地，兩者之間無聯系，相當于單獨的一組地刀和一組閘刀。

方案二：拆除主地刀之間的機械閉鎖。因閘刀接線板位置被硬母線固定，將地刀靜觸頭拆下，用鐵排將其固定在閘刀接線板位置，主刀在分合閘過程中對地刀的分合無影響。

方案比較：方案一需增加底座槽鋼，設備結構改動較大，需增加支柱瓷瓶1只，而且廠家進行改動需要較長的時間。無法滿足現場設備送電需要。方案二僅需拆除機械閉鎖和地刀靜觸頭，然后根據設備具體尺寸現場加工兩塊扁鋼即可。

根據現場施工情況一致選擇方案二進行施工。

6　其他問題

施工過程中還需注意以下問題：（1）確保和小電抗器、管母支架、放電間隙等的設備的安全距離；（2）注意主刀才分合閘過程中的位置和放電間隙的位置，防止靜觸頭影響主刀的分合閘；（3）注意做好防腐措施，確保地刀靜觸頭的接觸良好。

7　結語

按照電網建設的基本趨勢，越來越多的500kV主變壓器中性點需增加小電抗器來限制系統短路電流，而中性點接地閘刀較常規閘刀有諸多不同，相關類型也較多，如何確保閘刀能滿足各種工作狀況要求和閉鎖邏輯要求，從設備的實際情況出發，進行就地的改動是有必要的。

［1］毛雪雁，宣曉華.500kV自耦變壓器中性點小電抗接地的研究［J］.華東電力，2005年5月，第33卷，第5期.

［2］施偉國.500kV主變中性點小電抗接地限制不對稱短路電流［J］.上海電力，2001年第2期.

［3］杭州永德電氣有限公司 GW37-40.5及126型隔離開關 安裝及檢修作業指導書.

儲旺準（1981-），男，浙江杭州人，學歷：本科，工作單位：浙江省送變電工程公司，研究方向：項目管理。