李建基

我國自主開發(fā)出擁有自主知識產權的550kV單斷口罐式SF₆斷路器，這使我國成為繼日本之后第二個擁有550kV單斷口SF₆斷路器設計和制造技術的國家。眾所周知，現代高壓斷路器的發(fā)展趨向高電壓、大容量和小型化。550kV單斷口SF₆斷路器的研制成功體現了高壓SF6斷路器技術的巨大進步。

550kV單斷口SF₆斷路器的滅弧單元經歷了4斷口→2斷口→單斷口。單斷口相比雙斷口SF₆斷路器，產品整體結構得到了簡化，零部件數量及用氣量大大減少，產品的運行可靠性和技術經濟指標得到大幅度提高。日本有這樣的經驗：日本1976年550kV罐式斷路器為4斷口，到1993年減為單斷口。若以雙斷口與單斷口作比較，雙斷口的斷路器為100％，則單斷口斷路器的重量減至為70％，零部件數減至約70％，充氣量減至約60％。

1西開LW13—550型單斷口SF₆斷路器

西開電氣公司于1999年以來研制成功363kV50kA單斷口SF₆斷路器。在此基礎上，通過利用計算機解析技術對高壓大容量斷路器滅弧室進行探討研究，開發(fā)出了我國首臺550kVS0kA單斷口斷路器樣機，并嚴格按照最新國際標準IEC62271-100要求進行了型式試驗。

(1)試驗研究工作

相比雙斷口滅弧室，單斷口滅弧室在以下方面進行了改進：

①對內部電場的改進；

②對下游區(qū)排氣筒形狀進行了合理的設計；

③用電弧模型對開斷現象進行了解析，確定了適當的壓氣缸直徑；

④改進了噴口形狀；

⑤優(yōu)化了特性曲線。

單斷口滅弧室增加了額定SF₆氣體壓力，對弧觸頭和噴口形狀進行改進，提高了分閘速度、優(yōu)化了壓氣缸直徑等。

(2)主要技術參數

①額定電壓550kV

②額定電流4000A；

③額定短路開斷電流50kA

④額定雷電沖擊耐受電壓1675+450kV；

⑤額定工頻耐受電壓680+318kV。

(3)產品結構

圖1示出550kV單斷口罐式SF₆斷路器外形。該產品不帶并聯電容器和合閘電阻。滅弧室是斷路器的心臟，起承載正常負荷，開斷關合各種故障電流的作用(如圖2)。滅弧室設計為兩套觸頭系統(tǒng)，即主觸頭系統(tǒng)和弧觸頭系統(tǒng)，提高了斷路器的可靠性及壽命次數。可配用氣動操動機構，采用壓縮空氣作為動力進行要閘，合閘靠彈簧力，也可配用液壓操動機構。液壓機構采用電動機帶動油泵對碟形彈簧儲能，操作時由液壓能完成分合操作。

2平高Lw55—550／Y4000型罐式sF₆斷路器

LW55—550／Y4000型罐式SF₆斷路器是平高借鑒國內外先進技術自主設計開發(fā)的產品。產品包括斷路器、電流互感器和充氣套管見圖3。

采用SF₆氣體作為滅弧和絕緣介質，滅弧室為單斷口，采用單壓式變開距結構。技術參數見表1。

LW55—550／Y4000型SF₆罐式斷路器整臺產品由三個獨立操作的極組成。斷路器為單斷口，水平布置在罐內；配用液壓操動機構，操動機構放置在金屬罐體一端。斷路器操作方式為分極操作，可以進行單極分、合閘操作和自動重合閘操作，也可通過電氣三極聯動操作。見(圖4)。

配用的液壓機構為集成塊式、大功率液壓操動機構，液壓管路全部內置，無滲漏。采用了貝林格公司提供的閥系統(tǒng)(包括一級閥和二級閥)，保證液壓系統(tǒng)的安全可靠操作。液壓機構原理圖見圖5。