GIS断路器罐体保温带综合改进方案

GIS断路器罐体保温带综合改进方案

1 印炳楠 2 柴园 3 周健

1 西安西电高压开关有限责任公司 陕西省西安市 710000

2西安西电高压开关有限责任公司 陕西省西安市 710000

3西安西电高压开关有限责任公司 陕西省西安市 710000

摘 要：GIS产品在高寒地区运行为防止SF6气体低温液化，均需使用罐体保温带对罐体内部气体进行加热。但存在保温带温度探头只能监测环境温度，与罐体内气体温度不一致而导致的保温带持续加热的问题。本文从电气回路的角度提出针对此问题的最终改进方法，并结合现场设备给出具体的选型方案。

关键词：断路器罐体 保温带 环境温度

引言：目前国内尤其是东北地区冬季气温较低( - 50 ～ -20 ℃ )，GIS产品的断路器罐体均使用保温带对罐体内的SF6气体进行加热，SF6气体在- 30 ℃，气体压力在额定压力0.4MPa时，断路器可正常工作。当温度继续下降时，SF6气体将会液化，断路器的开断性能及绝缘水平都会很多程度的降低，存在隐患。所以，保温带对GIS产品在低温时的正常运行起着至关重要的作用。

1 现有断路器保温带的使用方案

目前，国内GIS产品所用的断路器罐体保温带是通过温控器进行两级温度控制启停的。如图一所示：分别在温度下降到-25 ℃时温控器CHK1启动交流接触

图一 罐体保温带控制方案

器K5的线圈，K5的常开触点闭合启动保温带LDB1（1000W），当温度上升到-20 ℃时停止加热；当温度继续下降到-30 ℃时温控器CHK2启动交流接触器K6，K6的常开触点闭合启动保温带LDB2（1000W），当温度上升到-25 ℃时停止加热。

2 现有方案问题分析

现有方案中温控器CHK1、CHK2的温度感应探头均采集的是现场环境温度，而保温带却是对断路器罐体进行加热，并根据现场环境温度的高低来控制保温带的启停，使保温带在符合现场环境温度的条件下运行。但是这种保温带的控制方式简单，其运行情况无法及时得到反馈; 温控器虽然能控制保温带的启停，但不能反映当前的罐体温度，如果环境温度一直低于温控器的启动温度，那么保温带将一直工作，可能会造成一次设备的故障。并且温控器没有故障点的反馈信号，当温控器发生故障时，巡检人员并不能第一时间做出应急处理; 保温带只能通过温控器进行控制，不能手动投入，当温控器故障且没有备件可换时，只能暂停伴热带的使用。

3 改进方案

针对现有方案中的问题提出电气回路的改进办法：

图二 保温带电气回路改造

如图二所示：温控器CHK1、CHK2分别控制两路保温带回路，一路主加热回路LDB1、LDB3及一路备用加热回路LDB2、LDB4。温控器CHK1、CHK2各带两个温度探头，如图三所示，探头1为罐体温度感应探头，安装在断路器罐体保温带内，直接采集罐体加热后的温度，当加热温度过高时启动，停止温控器进行加热。探头2为原环境温度感应探头，工作原理同原方案。双探头配置方案可有效解决如环境温度过低保温带将一直工作的问题。

图三 温控器控制示意

改进方案设置保温带两级投入，并在温控回路中设置自动与手动切换按钮，在温控器出现故障时，可将温控回路切换至手动投入模式，有效解决温控器故障时保温带无法投入的问题。

4 方案选型

针对改进方案中提到的电气回路改进，需要对现有方案中的温控器进行换型。取消现有方案的交流接触器K5、K6，由温控器直接启动保温带进行加热。更换的温控器型号带自动投入与手动投入切换模式，并带两组温度感应探头，带两组加热负载。

在自动投入模式下，当环境温度满足感应探头2启动值时，负载LDB1投入，负载LDB2备用。当罐体加热温度到达感应探头1温度上限值时，负载LDB1停止加热。

在手动投入模式下，可强制启动负载LDB1、LDB2。当罐体加热温度到达感应探头1温度上限值时，负载LDB1、LDB2停止加热。

5 结语

保温带的正确投运对GIS产品的冬季运行起着至关重要的作用。此电气回路改进方案中对双感应探头的应用可有效消除环境温度变化不大时保温带长期对罐体加热所带来的隐患。自动与手动投入切换设计可解决温控回路故障后保温带无法正常运行的弊端。改进后的方案已成功应用于某220KV变电站中，运行稳定保证了GIS产品在低温环境时的性能稳定、安全可靠。

参考文献 ：

[1] 黎斌.SF6高压电器设计[M].北京:机械工业出版社， 2015.