10kV高壓開關(guān)柜設(shè)計(jì)需注意的事項(xiàng)你知道嗎

1、Word文檔 10kV高壓開關(guān)柜設(shè)計(jì)需注意的事項(xiàng)，你知道嗎？ 絕緣距離 由于10kV開關(guān)柜用于對(duì)三相溝通電進(jìn)行安排，因此相間及相對(duì)地之間必需保證肯定的距離，否則會(huì)引起短路，對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)造成危害。但我們單純以空氣作為絕緣介質(zhì)時(shí)，絕緣距離要求如表1。 （表1） 有時(shí)為了削減開關(guān)柜形狀尺寸，可以有以下幾種方法： （1）在空氣間隙中插入一塊非金屬的絕緣隔板，從而縮小對(duì)絕緣距離的要求。但要留意的是空氣凈距離不小于60毫米，相間絕緣隔板應(yīng)設(shè)置在中間位置。該方法的缺點(diǎn)是絕緣隔板受使用環(huán)境影響很大，存在絕緣老化的問(wèn)題。 （2）使用熱縮套管把高壓帶電導(dǎo)體整個(gè)套起來(lái)，實(shí)踐中要確保絕緣距離不小于100毫米。缺點(diǎn)是

2、熱縮套管同樣存在絕緣老化的問(wèn)題。 （3）國(guó)外ABB公司有一種勻稱電場(chǎng)的設(shè)計(jì)理論，可以通過(guò)改善帶電導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)來(lái)縮小對(duì)絕緣距離的要求。缺點(diǎn)是國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)用戶很難接受這一理論，由于這不符合DI/T 4041997標(biāo)準(zhǔn)的要求。 （4）國(guó)外三菱公司有一種熱涂敷工藝，可以在高壓帶電導(dǎo)體表面勻稱附上一層絕緣材料。缺點(diǎn)是需要增加流化床設(shè)備。 綜上所述，在設(shè)計(jì)許可的狀況下，盡可能地使用空氣絕緣，滿意上表的要求。 02 爬電距離 由于電力系統(tǒng)用戶往往追求高牢靠性，實(shí)踐中我們要符合以下條件：高壓開關(guān)柜中各組件及其支持絕緣件(純瓷及有機(jī)絕緣件)的外絕緣爬電比距(高壓電器組件外絕緣的爬電距離與額定電壓之比)對(duì)于純瓷絕緣

3、為18mm/kV，對(duì)于有機(jī)絕緣為20mm/kV。 由于這一要求比較高，許多常規(guī)的元器件往往滿意不了要求，這就要求我們告知元器件生產(chǎn)廠家加以定制。 元器件生產(chǎn)廠家往往會(huì)采納不增加絕緣子高度而增多或增高裙邊的方法。我們?cè)谶x型時(shí)要留意裙邊的高度與裙距比例不能太懸殊，另外，我們還應(yīng)留意開關(guān)柜使用場(chǎng)所的環(huán)境條件，為了防止發(fā)生凝露，我們可以在開關(guān)柜中加入帶自動(dòng)掌握的加熱器。 03 五防聯(lián)鎖功能 為了防止現(xiàn)場(chǎng)操作人員無(wú)意識(shí)地實(shí)施錯(cuò)誤的操作，從而導(dǎo)致事故，除了加強(qiáng)對(duì)操作人員的培訓(xùn)以及實(shí)施工作票制度，我們還應(yīng)在開關(guān)柜的設(shè)計(jì)中加入強(qiáng)制聯(lián)鎖裝置或?qū)嵭刑崾拘源胧?。?duì)于開關(guān)柜而言，需供應(yīng)五種防止誤操作功能： （1）防止

4、誤分誤合斷路器 對(duì)于有人值守的變電站，可采納不同編號(hào)的紅綠翻牌來(lái)實(shí)現(xiàn)。即每臺(tái)斷路器均對(duì)應(yīng)唯一編號(hào)的紅綠翻牌，平常紅綠翻牌置于掌握屏上。對(duì)于無(wú)人值守的變電站，由于斷路器的分合均從遠(yuǎn)方操作，無(wú)法應(yīng)用紅綠翻牌方法，只能加入電氣聯(lián)鎖。 （2）防止帶負(fù)荷分合上下隔離開關(guān)或帶負(fù)荷推入拉出斷路器手車。 這一功能一般都采納機(jī)械聯(lián)鎖進(jìn)行強(qiáng)制性聯(lián)鎖。這一要求的緣由是隔離開關(guān)和手車動(dòng)靜觸頭之間不具備分?jǐn)嗪完P(guān)合正常負(fù)荷電流的力量。萬(wàn)一誤操作，會(huì)燒毀隔離開關(guān)和手車動(dòng)靜觸頭，事故還可能進(jìn)一步擴(kuò)大。 （3）防止帶電操合接地開關(guān)或掛接臨時(shí)接地線。 這一功能要求用機(jī)械聯(lián)鎖，由于它關(guān)系到人為短路接地。 （4）防止帶有臨時(shí)接地線或

5、接地開關(guān)合閘時(shí)送電。 這一功能要求用機(jī)械聯(lián)鎖，目的也是為了防止人為短路接地。 （5）防止人誤入帶電間隔。 這一功能一般也采納機(jī)械聯(lián)鎖，目的是為了防止人員觸電。 綜上所述，為了實(shí)現(xiàn)五防功能，機(jī)械聯(lián)鎖必不行少。各種型號(hào)的開關(guān)柜，如GG-1A、XGN2、GGX2、JYN、KYN、KGN、GZSl均在機(jī)械聯(lián)鎖方面各具特色。多數(shù)采納機(jī)械零部件傳動(dòng)方式，一環(huán)扣一環(huán)，除非操作人員用外力將零部件損壞，否則只能按預(yù)定程序操作，牢靠性高，但零部件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)加工工藝要求較高。 有時(shí)，我們也可采納機(jī)械程序鎖方式，結(jié)構(gòu)特別簡(jiǎn)潔，但由于存在萬(wàn)能鑰匙，很難完全避開操作人員誤操作。而且，這一方式無(wú)法適應(yīng)無(wú)人值守變電站的要求

6、。在萬(wàn)不得已的狀況下，如不帶斷路器的進(jìn)線開關(guān)柜中，我們只能采納電磁鎖方式，由于電磁鎖、分壓瓷瓶和導(dǎo)線均有損壞的可能，還需外部電源供電，牢靠性差。 至于高壓帶電顯示裝置，只能算是提示性措施，毫無(wú)牢靠性可言，一般不推舉使用。當(dāng)然，運(yùn)行人員要想通過(guò)高壓帶電顯示裝置來(lái)了解哪段主回路在帶電運(yùn)行，又另當(dāng)別論。 04 關(guān)于防護(hù)等級(jí) 為了防止人體接近高壓開關(guān)柜的高壓帶電部分和觸及運(yùn)動(dòng)部分，在設(shè)計(jì)開關(guān)柜時(shí)，我們應(yīng)考慮要達(dá)到幾級(jí)防護(hù)等級(jí)。 設(shè)計(jì)時(shí)我們要留意隨著防護(hù)等級(jí)的提高，生產(chǎn)成本相應(yīng)提高，散熱條件變差，所以不能追求高的防護(hù)等級(jí)，一般以IP3X和IP4X為宜。 05 動(dòng)穩(wěn)定 在電力系統(tǒng)中，開關(guān)柜通常要能承受20

7、kA，31.5kA，40kA甚至50kA的額定短路開斷電流，當(dāng)開關(guān)柜中通過(guò)如此大的電流時(shí)，相間及同相母線之間會(huì)產(chǎn)生很大的電動(dòng)力。這時(shí)，我們需借助支撐絕緣子的支撐，使母線不會(huì)產(chǎn)生明顯位移。 一般而言，兩個(gè)絕緣子之間的距離不應(yīng)超過(guò)800毫米，對(duì)于某些薄弱環(huán)節(jié)還應(yīng)賜予加強(qiáng)。由于動(dòng)穩(wěn)定的理論計(jì)算極其簡(jiǎn)單，一般設(shè)計(jì)時(shí)需依靠設(shè)計(jì)者的閱歷，最終需通過(guò)型式試驗(yàn)加以檢驗(yàn)。 06 溫升 電力系統(tǒng)中開關(guān)柜通常要能承受4000A及以下的正常工作電流，由于一次元器件通常處于密封的柜內(nèi)運(yùn)行，他們產(chǎn)生的熱量很難散發(fā)到柜外，所以導(dǎo)致柜內(nèi)溫度上升。若溫度超過(guò)以下極限值，便會(huì)燒毀元器件，釀成事故。 （表3） 為了達(dá)到溫升的限制條件，我們必需加強(qiáng)制造工藝。雖然我們可以實(shí)行在電氣聯(lián)接面上涂凡士林、導(dǎo)電膏、鍍錫、鍍銀等種種措施，但最終的保證在于制造?？梢哉f(shuō)，運(yùn)行中發(fā)生事故的絕大多數(shù)開關(guān)柜都是由于制造工藝不過(guò)關(guān)，從而導(dǎo)致溫升過(guò)高引發(fā)的。 當(dāng)然，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，我們要極力