1、PASS 开关设备的使用http:/ 2007 年 8 月 8 日 16:05 来源：河南省信阳市电力设计院 摘要：针对近年来老旧变电所改造存在的一些困难，该文通过 PASS 开关设备，这种新型组合电器在变电所改造中的应用，探讨了采用该设备的可行性和可能性，为变电所的建设、改造、扩建提供了新的选择。 近几年来，高压开关设备技术不断进步，新产品不断推出。PASS 设备（Plug And Switch System，接插式开关电器）是一种介于常规空气绝缘开关设备（AIS）和气体绝缘开关设备（GIS）之间的新型户外封闭式组合电器。它以 GIS 技术为基础，将一个开关间隔所有必要的功能如断路器、隔离开
2、关、接地开关、电流互感器等全部集成在同一个充满 SF6 气体的封闭金属（铸铝）罩壳中作为一个模块，并且根据变电所的接线要求，装上 2 只或 3 只套管。通过绝缘套管与变电所母线和进出线相连接，每相为独立支架。3 相 PASS 模块组件即相当于一个完整高压间隔，除母线外其它带电设备全部封闭组装。PASS 也可理解为“Performance And Save Space”，即“优越的性能并节省空间”。PASS 设备具有结构简单、紧凑、可靠性高、安装维护简便等特点，为变电所的建设、改造、扩建提供了新的选择。 图 1 是一个单相 PASS 的基本构造。 在信阳潢川 220 kV 变电所 110 kV
3、配电装置改造工程中，由于受场地、施工、工期等一些具体条件限制，该工程选择了采用 PASS MO 设备的方案，取得了较好的预期效果。 1 工程概况 潢川 220 kV 变电所是信阳市东部电网中重要的枢纽变电所，供电区域包括中部和东部 7 个县的负荷，有 220 kV、110 kV、35 kV、10 kV 四个电压等级，220 kV 出线 4 回，110 kV 出线 8 回，均采用双母线带旁母接线形式，户外高型三框架式布置；35 kV 出线 8 回，采用单母线分段带旁母接线形式，户外中型布置；10 kV 采用户内 GG-1A（F2）型开关柜，为单母线分段接线形式。该所 110 kV 配电装置始建于
4、 1974 年，分两期建设完成，目前架构、设备老化严重，直接危及安全生产及供电可靠性，因此需对 110 kV 配电装置及架构进行整体改造。 该所 110 kV 配电区位于所内西南侧，目前占地面积约 3577 m2，其南侧变电所围墙内可利用面积约为 1528 m2，因而在对其进行全面改造时，可利用的总面积约为 3882 m2。由于受地理条件限制，只能利用所内有效面积，而且还要兼顾不能全部停电，要求施工工期尽可能的短，这无疑对设计是个难题。 随着制造厂生产的电器设备质量的提高以及电网可靠性的增加, 变电所接线已趋于简化。在电力建设工程中，近年来我们一直坚持贯彻“提高设备水平，降低土建费用”的指导原
5、则。在本所 110 kV 配电装置改造工程中，经过技术经济比较分析，最后采用了 ABB 公司的 PASS接插式成套开关装置。采用该装置后，不仅充分利用了现有面积，维持变电所原有整体布置不变，而且极大地提高了运行可靠性，接线采用双母线而不再带旁路母线。在工程施工中，可以缩短工期，减少停电时间，降低施工难度，实现了从复杂的变电所到一体化的转变，解决了这个难题。 2 工程设计 110 kV 配电装置采用紧凑型模块化的 PASS MO（145 kV）组合电器，它运用了 GIS 中成熟的断路器、隔离开关和接地开关的设计。在一个高度紧凑的开关模块中集成了多达 6 部分组件：1 台断路器、3 台隔离开关、1
6、 台接地开关、1 台电流互感器，均封装在一个接地的充有 SF6气体的铝箱内，每极都有独立的外壳以增强其可靠性和安全性。其中断路器具有自能式灭弧室，它在开断短路电流时所需的能量部分来自电弧本身，与传统的压气式断路器相比，对操作机构能量的要求约可减少 50%。操作机构采用三相联动的弹簧（盘式）操动机构；2 台母线侧隔离开关和接地开关共用 1 台操作机构，线路侧隔离开关用 1 台操作机构，其操作机构由数目极少的机械部件组成，具有很高的可靠性而毋须维护。套管由合成材料制成，环氧树脂浸渍的玻璃纤维管保证了机械强度，而硅橡胶浇注成的外壳则满足了电气上爬距的要求，并且保护设备不受环境影响。有效的电压控制是由
7、外伸接地电极完成。采用的 PASS 回路额定电流 2500 A，额定开断电流 40 kA。 本工程采用 12 套 PASS MO + DBB（双母接线形式）组合电器用于 4 回主变 110 kV 侧进线、8 回 110 kV 出线，采用 1 套 PASS MO + SBB 组合电器用于 110 kV 母联间隔，组成一个中型双列布置、双母线接线的完整的 110 kV 配电装置。母线采用管母，与组合电器连接采用软导线。 图 2 为该工程主变进线及出线间隔断面。 3 工程施工建设 3.1 设备组装运输 PASS 设备是采用多功能的器件组合而构成模块组件，在一个共同气室内布置了断路器、隔离开关、接地开
8、关、电流/电压互感器和套管。这样根据间隔或变电所实际的必需功能把组成高压开关设备的元件数减少到最少程度。每一单元在厂里完成组装并试验好。间隔控制柜也已在厂内完成组装和试验，包括电源的组合电缆都是作为标准件供应。在工厂完成整体装配和调试，在运输时，PASS 已是除套管外全都预装配好的设备，从运输车上卸下，就可直接装在平台基础上。 3.2 设备安装调试 PASS 每相只需建造一个公共基础，现场安装按以下步骤进行。 安装支架。首先安装 PASS 设备的固定支架，安装前关键的问题是保证基础水平。固定支架用起吊设备起吊就位，用基础内预埋的地脚螺栓固定，或用厂家配套的化学销钉进行固定。 把 PASS 主体设备安装于固定支架上。用起吊设备将主体模块底盘螺栓孔与固定支架螺栓孔对正，用螺栓固定即可。安装一台 PASS 设备从拆装到安装调整结束只需半天，与传统的电气设备方案相比，可节省七八成的时间。 充 SF6 气体。每台 PASS 设备充 SF6 气体需用 3 h。 调试工作主要项目是：断路器、操作循环，SF6 气体泄漏，SF6 含水量，回路电阻，断路器、电流互感器常规试验，分合闸不同期性，断路器分合闸时间，自动控制和保护，辅助回路试验及保护整定，分组传动试验等。因 PASS 模块在制造厂已测试完毕，现场仅需对上述项目再校核一遍。从设备到现场安装试验调试验收，完成一个间隔设备仅需 1 天时间。
