1．1  滅弧和絕緣介質(zhì)

 斷路器一般采用的滅弧和絕緣介質(zhì)有：SF6絕緣油、真空和空氣等形式，但對220kV及以上電壓等級而言，現(xiàn)在基本都采用SF6作為滅弧和絕緣介質(zhì)，雖然SF6有溫室效應(yīng)、弧后分解物劇毒等環(huán)境方面問題，但目前還沒有哪種介質(zhì)能取代SF6在高壓斷路器領(lǐng)域中的優(yōu)越地位，故現(xiàn)在110kV及以上高壓斷路器如無極特殊要求，都應(yīng)采用SF6斷路器。

1．2  GIS與敞開式設(shè)備

 選型在大的方面可以分為是選用GIS設(shè)備還是常規(guī)敞開式開關(guān)設(shè)備。GIS設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、占地小，設(shè)備安全可靠性較高，但價格昂貴，一般僅使用在城區(qū)土地面積較小的區(qū)域或地下變電站，且一般應(yīng)用于110kV及220kV等級，500kV等級的GIS成套技術(shù)只有少數(shù)幾家大公司掌握，價格昂貴，一般在大型水電廠地下廠房內(nèi)或嚴(yán)重污穢地區(qū)，及海邊等空氣外絕緣不易達(dá)到相應(yīng)等級的地區(qū)使用。另外，GIS設(shè)備一旦發(fā)生故障，修復(fù)費(fèi)用和費(fèi)時間都較多。

1．3柱式還是罐式

 常規(guī)敞開式開關(guān)設(shè)備應(yīng)選用瓷柱式還是罐式斷路器應(yīng)根據(jù)成本分析、故障統(tǒng)計以及用戶習(xí)慣等方面來確定。對于500kV電壓等級而言，由于傳統(tǒng)的油紙絕緣TA在運(yùn)行一段時間后介損會漸漸增大，而500kV等級SF6。TA的可靠性仍需要長時間運(yùn)行來驗證(目前500kV等級SF6TA故障率較高)，故采用罐式斷路器雖然增加了斷路器內(nèi)絕緣故障的可能性，但大幅降低了TA的故障率。價格方面罐式斷路器稍稍超出了瓷柱式斷路器加獨(dú)立TA的價格，占地方面如采用一個半斷路器常規(guī)接線方式，兩者差別不大。罐式斷路器由于罐體外可加裝加熱裝置，故在相同的SF6密度下，更能適用于嚴(yán)寒的氣候條件。此外，罐式斷路器重心較低，抗震性相對較強(qiáng)；相對而言，柱式斷路器基本不存在對地絕緣問題，結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便，且價格上有一定的優(yōu)勢，選擇時應(yīng)綜合考慮。

1．4  新型開關(guān)設(shè)備

新型開關(guān)設(shè)備如H-GIS、PASS等以高度集成、運(yùn)行靈活、結(jié)構(gòu)簡單、二次接口標(biāo)準(zhǔn)化、可在工廠內(nèi)進(jìn)行單元組裝并調(diào)試、建設(shè)安裝工期短、維護(hù)量少等特點而迅速發(fā)展，價格相對而言不太昂貴，建議在華北網(wǎng)內(nèi)選擇進(jìn)行試用。

2  合閘電阻問題

500kV系統(tǒng)為降低長線路操作過電壓，在線路斷路器上裝設(shè)合閘電阻，合閘時在主觸頭閉合前投入，待主觸頭完成投入后合閘電阻退出。非線路斷路器如主變斷路器、母聯(lián)斷路器等不應(yīng)裝設(shè)。線路斷路器是否裝設(shè)合閘電阻應(yīng)根據(jù)相應(yīng)的過電壓計算分析得出。一般而言，200km以下線路用避雷器就可限制操作過電壓至相應(yīng)水平，線路斷路器可不裝設(shè)合閘電阻。200km以上線路需計算得出。裝設(shè)合閘電阻的斷路器成本提高很多，且使得斷路器機(jī)構(gòu)可靠性降低，所以不必裝設(shè)的地方就不應(yīng)裝設(shè)。220kV及以下電壓等級由于操作過電壓不高，所以不應(yīng)裝設(shè)合閘電阻。

3  斷路器的外絕緣的參數(shù)選用

斷路器的參數(shù)選用應(yīng)滿足DL／T615-1997交流高壓斷路器參數(shù)選用導(dǎo)則。其額定電壓、額定電流、額定短路開斷電流以及斷路器時間特性均應(yīng)符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求。在此主要就設(shè)備招標(biāo)中出現(xiàn)的外絕緣爬距問題進(jìn)行說明。

斷路器外絕緣的公稱爬電比距應(yīng)符合DL／T593-1996 3.1.2C的要求。

 500kV斷路器斷口間的公稱爬電比距與對地公稱爬電比距之比一般取1.15～1.35。如果對地公稱爬電比距值較大，則取偏小值；如果對地公稱爬電比距值較小，則取偏大值。

對于500 kV聯(lián)絡(luò)斷路器斷口間外絕緣，爬電比距一般應(yīng)取相應(yīng)污穢等級標(biāo)準(zhǔn)值的1.3倍，而不能簡單地認(rèn)為取該斷路器對地絕緣爬電比距的1.3倍。聯(lián)絡(luò)斷路器一般系指斷開后能分隔兩個獨(dú)立電網(wǎng)的斷路器，其斷口兩端有可能承受兩倍最高運(yùn)行相電壓作用。如發(fā)電廠發(fā)一變組高壓斷路器、兩大電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線兩端斷路器等，而一般的母聯(lián)斷路器則不屬此類。

4  操作機(jī)構(gòu)的選擇

統(tǒng)計表明，高壓斷路器約60%的故障和障礙屬于操作機(jī)構(gòu)故障或障礙。操作機(jī)構(gòu)是斷路器中極為重要的一部分。目前應(yīng)用的操作機(jī)構(gòu)大致可分為彈簧機(jī)構(gòu)、液壓機(jī)構(gòu)(含彈簧液壓機(jī)構(gòu))、氣動機(jī)構(gòu)等幾大類型。

4．1  彈簧操作機(jī)構(gòu)

 該機(jī)構(gòu)是以儲能的彈簧直接操作斷路器的機(jī)構(gòu)形式。它的結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)量小，二次各種儲能位置、閉鎖接點簡單。彈簧機(jī)構(gòu)一般為電動合閘彈簧儲能，對儲能時間要求能滿足。0--0．3 s--合分--3min一合分的操作時序，即要求合閘儲能時間小于3min。此種機(jī)構(gòu)分合閘彈簧在運(yùn)行中一直處于儲能狀態(tài)，長期運(yùn)行可能會產(chǎn)生彈簧疲勞、變形、斷裂等問題，且一般無法提前預(yù)知，所以對彈簧材質(zhì)要求極高。目前各生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的彈簧操作機(jī)構(gòu)均通過了3 000次甚至更高的機(jī)械壽命試驗，但彈簧機(jī)構(gòu)在長期運(yùn)行中的分、合閘彈簧形變以及對斷路器時間、速度等參數(shù)的影響仍需研究和時間檢驗。

4．2  液壓機(jī)構(gòu)(含彈簧液壓機(jī)構(gòu))

 是以高壓液壓油驅(qū)動工作缸活塞帶動觸頭進(jìn)行分合操作，這種類型的操作機(jī)構(gòu)技術(shù)成熟，操作功大，運(yùn)行可靠。常見的問題是原有國產(chǎn)液壓機(jī)構(gòu)機(jī)械加工精度不高，密封件質(zhì)量差，長期運(yùn)行會產(chǎn)生滲漏油、頻繁打壓等現(xiàn)象。但目前生產(chǎn)的集成化的液壓操作機(jī)構(gòu)已經(jīng)大有改進(jìn)，其中管路減少、密封元件數(shù)量減少，閥體集成等措施使得滲漏油的幾率大大降低。

4．3氣動操作機(jī)構(gòu)

 是以壓縮空氣為動力進(jìn)行開關(guān)操作的機(jī)構(gòu)。它的優(yōu)點是以空氣為介質(zhì)，無環(huán)境污染，造價相對便宜，輸出操作功大。氣動機(jī)構(gòu)最大的問題是空氣中的水份經(jīng)壓縮后變成液態(tài)，在寒冷季節(jié)結(jié)冰會堵塞管路、閥體等，因此需要嚴(yán)格執(zhí)行定期放水制度，必要時可添加自動脫水裝置、自動排污閥等。氣動機(jī)構(gòu)對空氣壓縮機(jī)要求較高，一般應(yīng)采用高質(zhì)量的空氣壓縮機(jī)。

5  備品／備件及專用工具

為方便斷路器的運(yùn)行、檢修及試驗等，在斷路器訂貨時需選擇一定數(shù)量種類的備品／備件，一般應(yīng)包含以下內(nèi)容：分、合線圈，閥門，壓力表，手力操作工具，吊裝工具等，對于氣動機(jī)構(gòu)應(yīng)考慮是否訂購備用空氣壓縮機(jī)。若同型號斷路器較多或故障恢復(fù)時間要求較高時，可考慮備用單只滅弧室和單相操作機(jī)構(gòu)。在500kV系統(tǒng)中，采用一個半開關(guān)接線時，由于兩臺斷路器同時故障的可能性極低，可不考慮事故備用備品，但對220 kV系統(tǒng)，單臺斷路器故障可直接迫使機(jī)組或線路停運(yùn)，因此可考慮事故備用斷路器設(shè)備，這一點，對進(jìn)口GIS類產(chǎn)品尤為重要。

 為便于現(xiàn)場斷路器速度測試，用戶還應(yīng)訂購能適用于所用開關(guān)測試儀器的速度測量支架、傳感器等，以便在交接或必要時進(jìn)行速度檢查。

6  出廠試驗

 高壓斷路器應(yīng)按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)如GBl984-89等進(jìn)行出廠試驗。在機(jī)械操作試驗項目中的低電壓操作試驗中，有的廠家只進(jìn)行30%電壓不分閘，65%電壓可靠分閘即認(rèn)為通過，而不測定具體的動作電壓數(shù)值，以后交接和預(yù)試時無法與出廠值相比較，因此我們建議招標(biāo)時要求制造廠在出廠時測定具體的最低動作電壓數(shù)值。
7  改造項目中新斷路器與原有保護(hù)系統(tǒng)
配合問題

在斷路器改造項目中，常因配合原有保護(hù)系統(tǒng)而對斷路器線圈提出電阻、電流方面的要求，要求生產(chǎn)廠改變原有標(biāo)準(zhǔn)配置配用非標(biāo)線圈，這需要進(jìn)行嚴(yán)格的計算和試驗才可實施，而且又涉及運(yùn)行后線圈更換時的備品問題，所以我們建議不應(yīng)強(qiáng)制要求斷路器線圈配合原有保護(hù)系統(tǒng)，而應(yīng)將原保護(hù)系統(tǒng)中的接口板卡一并更換。

另外，對于分閘回路的RC并聯(lián)加速回路的斷路器，由于其在分閘瞬間要獲得數(shù)十安培的直流電流，所以在二次保護(hù)方面應(yīng)特殊設(shè)計，增大直流電纜線徑并降低跳閘繼電器接點的接觸電阻，防止因斷路器分閘回路未能獲得足夠的端電壓而拒動。