陕西省电力设计院、海南省电力设计研究院的研究人员雷宏、姜源、焦国锋，在2019年第6期 《电气技术》 杂志上撰文指出，在一个半断路器接线中采用集成式隔离断路器，可简化一个半断路器常规接线设计，取消断路器两侧或一侧隔离开关。

本文经过可靠性评估分析，确定了保留母线侧隔离开关取消出线侧隔离开关的简化接线方式，从根本上简化了系统接线，为变电站的设计和运行维护带来了全新的理念。

变电站主接线方案与整个电力系统和变电站本身的可靠性、灵活性和经济性密切相关，对设备选型、配电装置布置、继电保护和控制方式有很大影响。要正确处理各方面关系，综合分析相关影响因素，综合评估各种技术经济比较，合理确定主接线方案。

近年来，随着断路器可靠性的不断提高，隔离开关与断路器之间的矛盾日益突出。断路器停电检修用隔离开关隔离高压的检修模式已不适应电网运行和巡检管理的需要。需要改变变电站的设计模式，由原来的断路器两端配置隔离开关，改为将隔离开关的隔离功能集成到断路器的灭弧室中，并增加智能控制系统，形成一种新的智能开关装置————隔离断路器(DCB)。

一个半断路器接线是线路中330kV电压等级广泛推荐的主要接线类型。隔离断路器在一个半断路器接线中的应用，将增加主接线的可靠性，从根本上简化系统的接线，给变电站的设计、运行和维护带来全新的理念。

1DCB设备概述

本发明在隔离断路器的基础上，将接地开关、电子式电流互感器和智能元件集成在一起，形成一体化隔离断路器，使开关室最终集成为一次设备。集成隔离断路器必须具有高度的安全性、可靠性和可用性，以确保产品少维护甚至免维护。

二次设备方面，应选用成熟可靠的智能元件，实现一套设备的就地控制、在线检测和智能操作。整个设备是集成的、模块化的、可靠的。陕西富平330kV变电站已安全运行两年，标志着这一高度集成设备的成功运行。

2330kV电气主接线可靠性计算评估

利用SSRE-TH软件对330kV配电设备半断路器接线方案进行了可靠性评估，并对计算结果进行了对比分析。

主接线的可靠性指标主要包括故障率、平均修复时间、可用率和预期故障阻断能量指标。各指标的含义是：故障率是指变电站每年停电事故的平均次数；(2)平均修复时间，指变电站每次停电事故的平均持续时间；(3)可用率是指变电站可靠供电的概率，即可靠性的概念；(4)预期故障闭锁功率是指变电站年平均停电量。

2.1330kV变电站电气主接线评估元件的可靠性参数

根据中国电力企业联合会发布的输变电设施可靠运行统计指标，统计了主要设备的可靠性参数，列出了2008-2012年全国330kV输变电设备可靠性参数统计平均值，见表1(略)。排序后得到的可靠性计算参数如表2所示。

表2计算用可靠性参数表

2.2可靠性量化评估对比

1)传统一个半断路器接线的可靠性评估。

一个半断路器的接线计算示意图如图1所示。

图1一个半断路器接线计算示意图

利用电力系统可靠性网络的方法，通过直接分析m

对于隔离断路器，考虑在其与相邻设备之间设置一个可拆卸的装置，在传统的接线方式中起到隔离开关的作用。当隔离断路器需要检修时，隔离断路器本身拉开，相邻母线或相邻出线停止。停电时，可拆卸连接装置解锁，然后相邻母线或相邻出线恢复供电，使待检修的隔离断路器能在保证检修安全距离的范围内进行检修。基于此，可以通过取消断路器两侧的隔离开关或一侧的隔离开关来采用简化的主接线方式。

可拆卸连接装置是一种可以快速释放和重复连接的硬件。实现快速释放和连接是减少停电时间和灵活安排工作的主要因素之一。连接在设备和软线之间的压紧式或螺栓式设备夹能够以相对容易的方式快速松开，只要松开设备夹和设备端子板之间的螺栓就能够快速松开。

根据ABB对隔离断路器的维护时间，将其从电源故障中移除。

表4330kV隔离断路器计算用可靠性参数表

采用隔离断路器后，除传统一个半断路器接线外，还需要对比以下2种简化方案：

（1）取消出线侧隔离开关简化接线，后称简化一个半断路器接线方案A，如图2所示；其中A-1考虑检修时间为2h，A-2考虑检修时间为6h。

（2）取消出线侧及母线侧隔离开关简化接线，后称简化一个半断路器接线方案B，如图3所示；其中B-1考虑检修时间为2h，B-2考虑检修时间为6h。

图2简化一个半断路器接线方案A计算示意图

针对以上情况改进一个半断路器接线模型，进行可靠性指标计算。计算结果见表5。这两个方案的供电可靠性指标对比如图4所示。

图3简化一个半断路器接线方案B计算示意图

表5简化一个半断路器接线方案A的可靠性对比表

图4简化一个半断路器接线方案的可用率比较

从图4可以看出，考虑隔离断路器的检修时间后，无论对于方案A还是方案B，检修时间为6h的可用率均稍小于检修时间为2h的可用率，但均远大于常规一个半断路器接线的可用率。考虑国内的操作措施，检修时间取6h较为合理，即一个半断路器-方案A-2和一个半断路器-方案B-2。

针对不同形式的一个半断路器接线，方案A和方案B的供电可用率均高于基准情况下的可用率。这说明采用隔离式断路器同时取消隔离开关后，系统的故障率明显降低，虽然修复时间增加，但是总体供电可靠性有所提升，期望受阻电力降低。

对于方案B，同时取消出线侧隔离开关和母线侧隔离开关后，故障率之所以稍有增大，是因为取消母线侧隔离开关后，母线停运几率增大，扩大了事故范围。在同时取消出线侧和母线侧隔离开关后，中断路器故障需停运一条母线，将影响整个系统的可靠性运行，因而方案A的可用率稍高于方案B的可用率。结合可靠性计算结果，对330kV配电装置考虑仅取消出线侧隔离开关。

2.3采用隔离断路器后可靠性评估对比

隔离断路器的高可靠性有利于提高系统的运行可靠性，简化了传统接线，但同时采用隔离断路器后，一旦进行设备检修，停电影响范围和需要停电的时间将大于传统的一个半断路器接线。

结论

采用隔离式断路器取代断路器两侧加装隔离开关模式，可以优化主接线，极大地提高一个半断路器接线的可靠性，减少主接线中元件的配置和开关检修次数以及变电站占地面积，具有很好的经济性和可靠性。同时，在运行维护水平提高且平均修复时间缩短至2h的情况下，将进一步提高接线的可靠性。