1000kV特高壓戶外交流隔離開(kāi)關(guān)選型及技術(shù)條件

　　1000kV配電裝置有常規(guī)GIS，復(fù)合式組合電器(HGIS)和敞開(kāi)瓷柱式電氣設(shè)備(AIS)3種可供進(jìn)擇的方案。按照我國(guó)500kV和西北地區(qū)750kV電網(wǎng)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，無(wú)論哪一種方案UHV隔離開(kāi)關(guān)的作用都需要安裝戶外隔離開(kāi)關(guān)，因此開(kāi)展1000kV空氣絕緣UHV開(kāi)關(guān)隔離開(kāi)關(guān)的作用是十分必要的。l000kV配電裝置的布置型式和電氣主接線決定了其中UHV隔離開(kāi)關(guān)的配置方案和功能，在電氣主接線中不同位置的UHV隔離開(kāi)關(guān)有不同的作用。

　　由于1000kV斷路器的價(jià)格十分昂貴，因此1000kV配電裝置電氣主接線應(yīng)在保證可靠性的前提下盡量少用斷路器，宜采用一個(gè)進(jìn)(出)線回路配置1臺(tái)斷路器的原則。如采用運(yùn)行方式靈活的雙母線雙段接線，而不采用目前我國(guó)500kV配電裝置通常采用的一個(gè)進(jìn)(出)線回路配置l臺(tái)半斷路器(2個(gè)回路組成1串、配置3臺(tái)斷路器)的1個(gè)半斷路器接線方式。

　　因此，應(yīng)按雙母線雙分段接線方式來(lái)研究1000kV UHV隔離開(kāi)關(guān)的作用。通常，1個(gè)典型的雙母線進(jìn)(出)回路中有2種隔離開(kāi)關(guān)：線路型和母線型隔離開(kāi)關(guān)。

2.1線路型隔離開(kāi)關(guān)

　　線路型隔離開(kāi)關(guān)布置在斷路器旁靠線路側(cè)。當(dāng)斷路器停電檢修時(shí)，將隔離開(kāi)關(guān)打開(kāi)，接地開(kāi)關(guān)接地，以便在斷路器靠線路側(cè)形成一個(gè)明顯的斷點(diǎn)，并可靠接地，線路型隔離開(kāi)關(guān)僅起檢修隔離的作用。

2.2母線型隔離開(kāi)關(guān)

　　母線型隔離開(kāi)關(guān)布置在斷路器旁靠母線側(cè)，它主要有3個(gè)作用：①與線路型隔離開(kāi)關(guān)相同，起檢修隔離作用；②開(kāi)合空載母線充電電容電流；③在改變雙母線運(yùn)行方式(如當(dāng)出線回路從母線Ⅰ改為Ⅱ母線)時(shí)需要進(jìn)行倒閘操作，母線隔離開(kāi)關(guān)與母聯(lián)回路形成環(huán)路，母線隔離開(kāi)關(guān)需要開(kāi)合母線轉(zhuǎn)換電流。
　　顯然，對(duì)母線型隔離開(kāi)關(guān)的技術(shù)要求比線路型的要高得多。

3、UHV隔離開(kāi)關(guān)的選型原則

　　(1)按照隔離開(kāi)關(guān)在1000kV配電裝置中的不同位置、起不同的作用，分別按線路型和母線型2種小同的技術(shù)條件進(jìn)行選型。1000kV線路的充電功率是500kV的5倍。相應(yīng)的1000kV母線充電電流也比500kV的大得多。美國(guó)SSL公司生產(chǎn)的RDA型1000kV隔離開(kāi)關(guān)相間距離為14m，也比500kV(通常為7m)大得多，此外1000kV隔離開(kāi)關(guān)的制造難度較大。因此對(duì)1000kV隔離開(kāi)關(guān)的選型，不能沿用500kV隔離開(kāi)關(guān)型式繁多而又不加區(qū)別的用同一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的原則，而應(yīng)對(duì)線路型和母線型這2種基本類型按不同的標(biāo)準(zhǔn)各選擇一種相對(duì)穩(wěn)定的1000kV隔離開(kāi)關(guān)，以便于我國(guó)高壓開(kāi)關(guān)廠對(duì)UHV隔離開(kāi)關(guān)的研制工作。
　
　　(2)隔離開(kāi)關(guān)打開(kāi)后帶電的導(dǎo)電桿不能占用相間空間。對(duì)于單斷口的隔離開(kāi)關(guān)，在分閘狀態(tài)下導(dǎo)電桿是帶電的。由于1000kV配電裝置的相問(wèn)最小安全凈距(空氣間隙)很大，一般為8m左右。如果采用單斷口的隔離開(kāi)關(guān)，則隔離開(kāi)關(guān)打開(kāi)過(guò)程中會(huì)由于導(dǎo)電打的水平轉(zhuǎn)動(dòng)而占用一定的相間空間(導(dǎo)電桿長(zhǎng)度)。導(dǎo)電桿長(zhǎng)度再加上8m的最小安全凈距，導(dǎo)致隔離開(kāi)關(guān)的相間距離在20m以上，大大增加了配電裝置的占地面積，不能滿足UHV配電裝置的設(shè)計(jì)要求。

　　(3)對(duì)隔離開(kāi)關(guān)，力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、機(jī)械強(qiáng)度大、分閘時(shí)穩(wěn)定性好和盡量少維護(hù)是結(jié)構(gòu)選型的基本出發(fā)點(diǎn)。1000kV隔離開(kāi)關(guān)采用空氣絕緣，單斷口導(dǎo)電桿長(zhǎng)約8m，支柱絕緣子高約7.5m。如果產(chǎn)品外形高，縱向尺寸大、質(zhì)量大，那么在制造上將會(huì)有較大的難度。因此應(yīng)選用斷口少、折疊活動(dòng)臂少和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)型式，以保證產(chǎn)品的機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

　　(4)在1000kV電容式電壓互感器(CVT)同路中不允許安裝隔離開(kāi)關(guān)。避免CVT回路的隔離開(kāi)關(guān)在投切數(shù)值很大的集中電容時(shí)出現(xiàn)電弧過(guò)長(zhǎng)而很難熄滅的問(wèn)題。　

4、國(guó)外UHV隔離開(kāi)關(guān)產(chǎn)品剖析　

　　世界上投運(yùn)750kV電網(wǎng)已有幾十年的歷史。均采用800kV隔離開(kāi)關(guān)，由一些著名制造廠商提供成熟的工業(yè)產(chǎn)品。而1000kV電網(wǎng)只在日本、前蘇聯(lián)、美國(guó)等少數(shù)國(guó)家處于試運(yùn)行階段，有的國(guó)家目前還是降壓運(yùn)行。因此國(guó)外1000kV隔離開(kāi)關(guān)基本上都是試制產(chǎn)品，即在原有800kV隔離開(kāi)關(guān)基礎(chǔ)上增加外絕緣距離，解決好整體機(jī)械強(qiáng)度和電場(chǎng)分布的問(wèn)題，以滿足電壓提升的要求。國(guó)外1000kV隔離開(kāi)關(guān)主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1。

　　分析國(guó)外1000kV隔離開(kāi)關(guān)的試制產(chǎn)品，可以得到以下2點(diǎn)啟示：

　　(1)從結(jié)構(gòu)型式上看，采用雙柱垂直開(kāi)啟式隔離開(kāi)關(guān)的比例最大，占50%；采用三柱中間水平旋轉(zhuǎn)式隔離開(kāi)關(guān)的比例次之，占34%；至于單柱垂直伸縮式隔離開(kāi)關(guān)，由于其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，故所占比例最小，為16%。這證實(shí)了本文前面提出的對(duì)1000kV隔離開(kāi)關(guān)的選型應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單這一觀點(diǎn)。

　　(2)國(guó)外產(chǎn)品的絕緣水平、額定電流等技術(shù)參數(shù)，可供我國(guó)在確定示范工程的絕緣配合時(shí)參考。對(duì)1000kV隔離開(kāi)關(guān)的雷電沖擊耐受電壓可取2250kV，額定電流可取4000A，額定短時(shí)耐受電流及時(shí)間可取50kA，2s和63kA，2s二檔。
　　當(dāng)前投入工業(yè)運(yùn)行的1000kV