126kV高压开关电器产品的简介

古王荣，王亚峰

(西安西电高压开关有限责任公司，陕西 西安 710018)

1 引言

由于近年来国内电力行业的飞速发展，国内生产高压开关设备的厂家如雨后春竹，遍地开花，各个厂家产品型号繁杂，样式种类各不尽相同，生产厂家鱼目混杂，产品质量也良莠不齐;为了适应不同用户的需要，对于相同功能的开关设备，又有多种组合方式，这些组合从投资、占地面积、性能等方面各有侧重，如何选择一种价格实惠又性能可靠的开关产品成为使用者的一件大事。

我公司是我国高压、超高压国及特高压开关设备的研发和生产基地，也是国际上开关电器制造行业的领先者，生产的产品种类包括全封闭组合电器(GIS)、复合式组合电气(ZHW/HGIS)、隔离接地开关(GW/JW)、断路器(CB)、电流互感器(CT/ECT)、电压互感器(PT/EVT)等产品，性能可靠，种类齐全，为了方便选型，我以公司生产的126kV开关设备为例向大家简单介绍一下，以便参考。

2 常用的设计方案

下面的主接线图是110kV电站里面比较常见也是比较简单的产品主接线形式，常用于母联间隔。

图1

为了实现该功能，根据电器元件的布置结构及连接方式不同，可提供多种解决方案，下面选取五种方案进行分析比较，每种方案可以整体提供，也可以部分提供，各有优缺点，适合于各类用户的不同需要，具体根据实际情况选择。

2.1 方案一：采用全敞开式设备(AIS)

组合方式1:

图2

说明:断路器可以选用ZW-126真空断路器，LW36-126SF6断路器，隔离开关也可选用GW11-126隔离开关，隔离接地开关既可手动也可电动(下同)，互感器也可选用LB1-110油互感器。

结构特点:此类布置方式结构清晰，便于安装、维护，是目前敞开式变电站最常用的布置型式，但由于占地面积较大，所以适合土地面积比较宽松的地方。

工程应用:

图3

组合方式2:

图4

结构特点:断路器进出线侧带套管式CT，减少采用CT的占地面积，此方式也为敞开式变电站常用的布置型式，结构清晰，便于安装，占地面积比上述方案稍小。

工程应用:

图5

2.2 方案二：采用敞开式组合电器：ZCW-126

组合方式1:

说明:隔离开关也可以选用GW11A-126水平伸缩型。

图6 ZCW-126产品外形

结构特点:隔离开关、罐式断路器放置在同一底架上，断路器套管出线作为隔离开关静侧，这样不仅节省了六个瓷瓶，还缩小占地面积。

组合方式2:

图7 ZCW-126产品外形

结构特点:瓷柱式断路器和电流互感器放置放置在同一个小车上，隔离插头代替隔离开关，当小车前进时，隔离插头接触，当手车后退时，隔离插头断开，手车也可以采用手动或电动操作，该设计方案中对隔离开关进行简化，使产品结构更加简单。

说明:这两种组合方案的布置结构接地开关均布置在隔离开关外侧。

工程应用:

图8

2.3 方案三：采用复合式组合电器(ZHW)

图9 ZHW4-126

结构特点:复合式组合电器是近年来新兴的产品，该产品综合了AIS和GIS特点的产品，采用模块化设计，各功能元件可根据功能要求进行自由组合，采用套管进出线，多用于户外，特别适合敞开式电站的改造。

工程应用:

图10

2.4 方案四：采用分相式全封闭组合电器(GIS)

结构特点:采用模块化设计，三相分相箱结构，相间相互影响较小，各功能元件可根据功能要求进行自由组合，布置可根据根据现场的需要灵活布置，一般采用封闭式母线，多用于户内。

图11 ZF10-126

也可采用套管进出线，变成下图中的HGIS。

图12

工程应用:

2.5 方案五：采用共箱式全封闭组合电器(GIS)

结构特点:采用模块化设计，三相共箱结构，小型化设计，各功能元件可根据功能要求进行自由组合，可根据根据现场的需要灵活布置，一般采用封闭式母线，多用于户内，该结构比较紧凑，外形美观，在电网中大量应用。

图13

图14 ZF23-126

也可采用套管进出线，变成下图中的HGIS。

图15

工程应用:

图16

2.6 产品的智能化

以上产品均为传统的结构布置，随着高压电器产品的数字化发展，我公司的电子式电流互感器、电子式电压互感器、采集器、合并单元、智能终端等组件的研制成功并且工业化生产，开关产品的结构及外形也跟着发生了变化，真正实现了产品一次、二次的有机结合，使产品向体积更小、功能更多、性能更可靠的智能化方向发展。

3 五种方案对比分析

表1

4 产品设计的发展方向

根据目前的产品的结构特点，产品设计的发展趋向于下面几个方向:

(1)性能可靠性。高压电器产品的质量，影响着电网输变电的可靠性，也影响各类工矿、企业人员的生命安全，关系到千家万户的日常生活，产品的可靠性是产品设计的重中之重。

(2)技术参数的不断提高。由于电网输送容量的不断提高，要求产品的各种新能参数也不断提高，目前电网公司已经对126kV开关设备提出了额定电流4000A，开断电流50kA的需求意向，西开有限也开发出了开断电流50kA的126kV瓷柱式断路器产品，以及相应的隔离开关产品。

(3)体积小型化，功能多样化。由于我国人多地少，尤其城市中，面对不断上涨的地价，所以产品设计时，占地面积对电站的投资影响巨大，产品的小型化非常重要。

(4)安装使用方便化。在产品的使用过程中，需要对高压电器产品进行日常维护，所以产品设计的人性化，便于产品的安装调试及维护也成为产品设计的一个重要环节。

(5)替代SF6气体的其他绝缘介质的推广。由于SF6气体对环境的影响，寻求一种替代SF6的绝缘介质成为近年来的发展趋势，我公司的126kV真空断路器及SF6+CF4混合气体的断路器研发成功，为断路器的发展提供了参考。

(6)产品的智能化。根据国家电网公司智能电网的发展规划，构建以信息化、数字化、自动化、互动化为特征的统一坚强智能电网，开关设备是智能电网构成中非常重要的组成部分，为了适应智能电网的需要，同时也是电力设备自身性能提高的要求，发展智能电器已经成为已经成为当前的一种趋势。

5 结语

以目前的实际订货生产量，敞开式产品(AIS)和全封闭组合电器(GIS)占据主要地位，但随着近年来随着人们对占地面积重要性的的和环保意识的增强，敞开式组合电器(ZCW)及半封闭组合电器(HGIS)订货也越来越多。