图7 一个半断路器接线MITS型550kV组合电器

    MITS型550kV组合电器的SF6断路器采用先进的单断口灭弧室(63kA)和相位控制装置，利用相位控制分合闸原理限制操作过电压，取消合闸电阻，减少断路器的零部件，提高了断路器的电气和机械可靠性。同时减少断路器喷口和触头的损伤，降低过电压对绝缘的老化，提高了断路器的电气寿命。
    4.2 主要技术参数

额定电压 245kV 362kV 550kA 额定电流 4000A 4000A 4000A 额定断路开断电流 63kA 63kA 63kA 额定短时耐受电流及时间 63kA 63kA 63kA    3s 3s 3s 额定峰值耐受电流 160kA 160kA 160kA

    4.3 适用电气主接线形式
    适用于双母线接线、单母线接线、一个半断路器接线3种基本形式。
    4.4 超高压配电装置的布置
    由于它是完全按电气主接线组合而成的金属封闭式单相组合电器，因此它的各元件之间的结构更加紧凑，整个组合电器的纵向尺寸更小。它是利用户外出线套管与外部常规敞开式母线相连接，因此适用于中型、软母线或铝管母线超高压户外配电装置。
    4.5 二次控制及保护
    MITS型组合电器采用数字式光电电流、电压互感器，其中光电电流互感器由Rogowski 线圈及相应的微机过程处理单元组成，光电电压互感器由电容分压装置及相应的微机过程处理单元构成。它们所采集的数字式电流和电压量分别通过光纤传递到就地控制测量柜内部。组合电器采用微机型保护测量装置，可以安装在就地继电保护小室内，实现二次控制保护完全下放，数字、智能化的方案，如图8所示。

图8 MITS型550kV组合电器二次控制保护示意图

    4.6 主要优缺点
    (1)MITS型组合电器采用钢外壳，除了金属封闭式组合电器所共有的比敞开式组合电器更节省占地等优点外，它还采用了相控制技术，从而取消合闸电阻，降低断路器触头的烧伤程度，提高了组合电器的电气寿命和运行可靠性。
    (2)制造厂能够成套提供组合电器一次、二次设备，二次控制保护、测量微机化、数字化、智能化。它是国际上应用此技术最早的超高压组合电器。
    (3)MITS型组合电器的缺点是：SF6断路器仍然采用三菱公司的液压操动机构，这种操动机构在我国一些超高压电网实际运行中，出现过液压机构渗漏，电动机频繁启动打压的故障，不受运行部门的欢迎。

5 阿尔斯通GIM型245～550kV组合电器
    5.1 基本结构及特点
    GIM型组合电器属于金属封闭式组合电器。其基本模块采用阿尔斯通公司有成熟生产和运行经验的GIS各种元件(SF6断路器、隔离开关及接地开关、电流互感器、电压互感器)组合而成。采用户外SF6出线套管与敞开式母线相连接，其外形如图9所示。

图9 GIM型245kV组合电器
    5.2 主要技术参数
  

额定电压 245kV 420kV 550kV 额定电流 4000A 4000A 4000A 额定断路开断电流 50kA 63kA 63kA 额定短时耐受电流及时间 50kA 63kA 63kA   1s 1s 1s 额定峰值耐受电流 160kA 160kA 160kA

    5.3 适用电气主接线形式
    适用于各种形式的电气主接线。
    5.4 超高压配电装置的布置
    由于它的元件均采用SF6气体绝缘，因此设备体积更小，它比阿尔斯通生产的AIM－S型敞开式组合电器更节省占地(为敞开式组合电器占地的60%左右)。
    5.5 二次控制及保护
    GIM型组合电器采用GIS的电流、电压互感器元件，它们都是常规的带铁心的感应式电流互感器和电压互感器，模拟量输出。组合电器也采用常规有接点的控制方式，与常规的GIS相同。
    5.6 主要优缺点
    (1)它是在常规GIS基础上开发的金属封闭式组合电器，与阿尔斯通公司AIM－S型敞开式组合电器相比，技术参数高一级(例如，前者550kV额定开断短路电流为63kA，后者只有50kA等)，节省占地的效果更明显，但是其价格比敞开式贵。可以根据不同的使用条件、价格性能比的要求选择这2种不同形式的组合电器。
    (2)组合电器采用常规感应式互感器，二次控制测量采用常规有接点的控制方式。在控制保护、测量数字化和智能化方面比上述属于同一种金属封闭式类型的西门子HIS型组合电器和三菱MITS型组合电器均有较大差别。

6 ABB瑞士工厂PASS型245～550kV组合电器
    PASS型组合电器是ABB公司近几年开发的一种采用固定元件组合的超高压户外插接式组合电器，主要元件包括：①1台SF6断路器；②1个组合式光电电流、电压互感器；③1个或2个母线隔离开关及接地开关(它没有出线隔离开关及接地开关)。由这些固定的元件组合成单相电气设备，每相组合电器通过户外复合绝缘套管，采用软导线接入敞开式母线。
    组合电器控制保护、测量完全数字化、智能化，采用光纤传输数字信号。制造厂能够提供包括一次、二次设备及插接式复合光纤电缆等完整的超高压开关系统。详细内容参见文献[1]。

7 结论
    (1)数字式光电电流、电压互感器具有体积小、重量轻、数字化输出、光纤传输等一系列优点。在超高压户外组合电器中采用这种新型的互感器元件，可以使组合电器结构紧凑、二次控制智能化，因此在本文论述的6种组合电器中，有4种采用了这种新型互感器。
    (2)本文论述了6种户外245～550kV新型组合电器，其中：ABB瑞典工厂HPL型组合电器，阿尔斯通AIM－S型组合电器属于敞开式组合电器系列；西门子HIS型组合电器，三菱MITS型组合电器，阿尔斯通GIM型组合电器，ABB瑞士工厂PASS型组合电器均属于金属封闭组合电器系列。
    这2种系列超高压组合电器相比较，敞开式组合电器的外形尺寸相对较大，节省占地的效果相对较小(敞开式比常规方案节省占地约40%，金属封闭式组合电器比常规方案节省占地约70%)。但是敞开式组合电器是以瓷柱式SF6断路器为核心开发的新型电气设备，有较多的生产和运行经验，在超高压户外配电装置中使用，技术上相对比较成熟。
    (3)本文论述的2种敞开式超高压组合电器各有特点：ABB瑞典工厂HPL型组合电器由于母线侧采用剪刀式隔离开关元件，它可以再与另一组常规瓷柱式剪刀式隔离开关并联，接入双母线，因此它适用于各种形式的电气主接线。而阿尔期通AIM－S型组合电器由于结构上的限制，不能用于双母线接线，但是它的设计原理十分先进，利用旋转式SF6断路器，同时起到断路器和双断口隔离开关2种作用。因此在户外超高压配电装置中可以根据不同的电气主接线选择上述2种不同的组合电器。
    (4)本文论述的4种金属封闭式超高压组合电器中，ABB瑞士工厂PASS型组合电器一次设备和二次设备的供货成套性最完整，而且还提供从设备本体至就地保护、测控柜的复合光纤电缆，但是从总体上看，它是一种节省元件的组合电元器，没有出线侧隔离开关元件，缺少出线隔离开关的功能，此外，它的所有元件共用一个SF6气室，SF6断路器灭弧室在开断短路电流时，电弧产生的分解物可能会影响处于同一气室内隔离开关及接地开关的绝缘强度，需要在实际运行中进一步考验。
    另外，3种金属封闭式超高压组合电器中，西门子HIS型组合电器的二次控制保护、测量数字化、智能化程度最高，状态监测及故障诊断功能最完整，三菱MITS型组合电器次之，阿尔斯通GIM型组合电器相对较差，仍采用常规有节点的控制方式。用户可以按照对二次控制保护、测量的不同要求进行选择。
    (5)本文论述的超高压组合电器中有4种组合电器制造厂都能成套提供组合电器数字化、智能化的二次控制保护、测量设备。当在我国超高压户外配电装置中使用时需要注意以下主要问题：
    1)协调与变电站微机监控系统的通信规约。
    2)如果采用国产微机型线路继电保护装置，还需要考虑与继电保护的通信规约进行协调。
    3)必须充分重视组合电器的二次微机型无接点控制系统的抗干扰问题，应在超高压户外配电装置实际运行中进一步考验。

8 参考文献
1 孙岗，顾霓鸿，袁大陆．新型高压插接式开关系统．电力设备，2000，1(3－4) 

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