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中間高壓開關(guān)柜的應(yīng)用問題及改進措施

中心高壓開關(guān)柜因其體積小、占地面積小、結(jié)構(gòu)緊湊而被廣泛應(yīng)用于配電系統(tǒng)。然而,由于在設(shè)計和制造過程中,一些附件不太適合在生產(chǎn)現(xiàn)場使用。根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗,分析了存在的問題,并提出了幾點改進措施。

中間高壓開關(guān)柜的應(yīng)用問題及改進措施

中央高壓開關(guān)柜具有技術(shù)性能高、設(shè)計新穎、結(jié)構(gòu)合理、可靠的“五防”聯(lián)鎖功能、體積小、柜體技術(shù)先進、獨立封閉的繼電器儀表室、母線室、斷路器室等特點。安裝維護方便,操作簡單,運行可靠性高,使用壽命長等。因此,我們的大多數(shù)35kV及以下系統(tǒng)采用中央高壓開關(guān)柜。

我公司管轄50多套變電站套。10-35kV系統(tǒng)中有600多個中間柜。中間機柜較多,主要是KYN、DYK和GG-A。雖然中央高壓開關(guān)柜具有明顯的優(yōu)勢,但在現(xiàn)場應(yīng)用中仍存在許多問題和安全隱患。根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗,作者提出了幾點改進措施,供用戶和廠家參考和討論。

運行中存在的問題

1)在母線上安裝絕緣熱收縮套有很多缺點

近年來,由于電網(wǎng)建設(shè)迅速,開關(guān)柜也一直供不應(yīng)求。為了減小柜體的尺寸,大多數(shù)制造商已經(jīng)減小了母線之間的絕緣距離以及母線和柜體之間的絕緣距離。因此,凈空氣絕緣距離和爬電比距離均小于相關(guān)規(guī)定。為了滿足絕緣強度,制造商采用了在母線上安裝熱縮護套的方法。

安裝熱收縮套有許多缺點。首先,匯流條通常具有大的載流能力,并且產(chǎn)生的熱量被熱收縮套包裹,這不利于散熱。其次,收縮套管受熱后容易發(fā)生靜電吸塵,天氣潮濕時會產(chǎn)生較大的放電現(xiàn)象,從而降低收縮套管的絕緣強度;第三,熱收縮套不防火。當(dāng)發(fā)生電氣火災(zāi)事故時,熱縮護套成為“向室內(nèi)點火”和“火上澆油”的媒介,加速了事故的進一步擴大。

我公司發(fā)生了兩起電纜頭火災(zāi)事故,引發(fā)了母線室熱縮護套著火,導(dǎo)致母線熔斷器開關(guān)燒壞。因此,母線不應(yīng)配備熱縮護套,導(dǎo)體與地之間的絕緣距離應(yīng)滿足國家電網(wǎng)公司的18項對策要求。

2)中央柜電纜室后柜門鎖定程序不合理

Most 開關(guān)柜在操作鎖定過程中設(shè)計不合理。當(dāng)線路停止維護時,必須關(guān)閉線路接地開關(guān)或在電纜頭安裝接地線。制造商設(shè)計的開關(guān)操作順序如下:開關(guān)關(guān)閉后,將開關(guān)手車?yán)皆囼炍恢?,用機械鎖鎖住電纜室柜門,接地開關(guān)關(guān)閉后,電纜室柜門才能打開。

這種設(shè)計概念可能是基于防止電擊事故的發(fā)生,但它忽略了接地設(shè)備在接地前不需要驗證電壓的規(guī)定?,F(xiàn)場作業(yè)時,電纜線路接地前,必須確認(rèn)電纜線路無電壓,驗電時必須打開電纜室柜門。因此,操作鎖定程序中的開關(guān)柜設(shè)計與現(xiàn)場使用不一致。

3)開關(guān)柜打開后面的電纜柜不方便。

在我們公司變電站中,相當(dāng)多的開關(guān)使用KYN系列中央柜,而開關(guān)柜的背面使用擋板門,擋板門用許多螺釘緊固。一些觀察窗位置太高,而另一些太小。

這有兩個缺點。一是檢查設(shè)備不方便,看不到接地開關(guān)的操作位置。安裝在電纜室下部的避雷器看不到避雷器的運行狀態(tài)。其次,當(dāng)電纜線路維護需要確認(rèn)沒有電氣安裝接地線時,很難打開電纜室的柜門,還需要一個專用的內(nèi)六角扳手。

4)開關(guān)柜前面板上儲能指示燈的含義不一致

開關(guān)柜面板配有開關(guān)儲能指示器,用于通知操作和維護人員開關(guān)機構(gòu)是否已經(jīng)儲能。在早期產(chǎn)品中,開關(guān)柜沒有儲能指示器,這不利于監(jiān)控開關(guān)是否儲能。開關(guān)柜配有儲能指示燈,但指示燈的含義不一致。有些在“不儲存能量”時開啟,有些在“儲存能量”時開啟,有些只在“儲存能量”時開啟。指示燈含義不一致,不利于操作人員判斷開關(guān)是否儲能。

5)中心開關(guān)柜電纜室內(nèi)避雷器位置不合適

目前,中央機柜都是通過電纜引出的。為了防止過電壓,避雷針安裝在電纜室的下部。然而,一些避雷器直接安裝在電纜頭連接處的下方,占據(jù)了電纜的安裝位置。由于電纜室內(nèi)空間狹小,電纜又厚又硬,不易彎曲,給電纜頭的連接和安裝帶來困難。

6)手車開關(guān)面板上沒有中文標(biāo)志

手車開關(guān)面板配有開/關(guān)位置指示器和手動開/關(guān)按鈕。開/關(guān)位置指示器使用數(shù)字0和1來指示開關(guān)的操作狀態(tài)。手動開/關(guān)按鈕由紅色和綠色區(qū)分,有些用英語標(biāo)記。這些部件對操作和維護非常重要,但沒有中文標(biāo)記。

7)中央柜綜自護板下端未留有微機“五防”開關(guān)操作電路的電碼鎖孔

根據(jù)規(guī)定,電氣設(shè)備應(yīng)配備“五防”裝置。目前,變電站是非常普遍使用的微機“五防”裝置。為了防止開關(guān)誤斷,在開關(guān)操作電路的電源中串聯(lián)了一個“五防”電碼鎖。但是,廠家沒有在中央柜單元面板下預(yù)留微機“五防”開關(guān)操作電路的電碼鎖孔,給現(xiàn)場安裝和接線微機“五防”裝置帶來很大不便。

改進措施和建議

1)不要在母線上安裝絕緣熱收縮套。凈空氣絕緣距離應(yīng)符合要求。

高電壓開關(guān)柜時,應(yīng)選擇具有完整“五防”功能的加強絕緣產(chǎn)品,其外絕緣應(yīng)滿足以下條件:凈空氣絕緣距離≥125毫米(12kV)和≥360毫米(40.5kV);爬電比≥18毫米/千伏(瓷絕緣)和≥20毫米/千伏(有機絕緣)。

因此,建議中央柜內(nèi)的母線不要設(shè)置熱縮護套,導(dǎo)線與地面的絕緣距離應(yīng)符合要求,以防火災(zāi)事故。

2)中央機柜電纜室的后機柜門用現(xiàn)場顯示器鎖定。

針對操作鎖定過程中開關(guān)柜設(shè)計不合理的問題。在生產(chǎn)中,我們拆除了土刀鎖緊的電纜室柜門機械鎖緊裝置,采用了微機五防鎖緊。我們建議廠家拆除這部分功能,當(dāng)帶電顯示器有電壓時,可以用線路側(cè)的帶電顯示器鎖住電纜室的柜門,當(dāng)帶電顯示器沒有電壓時,可以打開電纜室的柜門。

然而,帶電顯示器上的電流只能證明電路有電壓,而帶電顯示器上的電流不足不能完全證明電路沒有電壓。因此,當(dāng)電纜線路需要接地時,用戶必須首先確認(rèn)沒有電壓,這對用戶來說非常清楚。

3)開關(guān)柜背面電纜室柜門由擋板式改為轉(zhuǎn)軸式。

建議將電纜室的后擋板改為帶轉(zhuǎn)軸的門,門可以掛一把鎖,由微機鎖定。在門下端的適當(dāng)位置開一個200×150毫米的觀察孔,觀察孔用推拉式有機玻璃堵住。

這樣,可以通過有機玻璃窗口觀察設(shè)備,并且當(dāng)用紅外溫度計測量電纜頭時,可以將有機玻璃推到一邊進行溫度測量。電纜室的門也很容易打開,在檢查電纜線路并接地時不會誤操作。

4)開關(guān)柜前面板上儲能指示器的指示應(yīng)統(tǒng)一

根據(jù)現(xiàn)場運行經(jīng)驗,建議將儲能指示燈改為始終點亮的“儲能”指示燈。如果“未儲能”指示燈亮,即開關(guān)儲能后指示燈不亮,但當(dāng)燈損壞或電路故障時指示燈不亮,操作者無法判斷是否正常。

如果“儲能過程中”開關(guān)的指示燈亮,當(dāng)指示燈不亮?xí)r,也可能是燈故障或電路故障,這并不表示儲能或電路故障是否存在。只有當(dāng)“儲能”指示燈正常亮?xí)r,開關(guān)機構(gòu)才能正常儲能;否則,開關(guān)不儲存能量或指示燈電路故障。只要“儲能”指示燈不亮,操作員應(yīng)進一步檢查以確定原因。

5)避雷器在中心開關(guān)柜電纜室的位置應(yīng)合適。

為防止過電壓,電纜室下部安裝的避雷器位置應(yīng)適當(dāng),留出安裝電纜頭的位置,使安裝更加方便,也便于用戶使用。

6)手車開關(guān)面板上的標(biāo)識應(yīng)為中文

手車開關(guān)面板上的開關(guān)按鈕可用于維護和調(diào)試,也可用作緊急跳閘按鈕。打開和關(guān)閉位置指示器指示開關(guān)的運行狀態(tài)。這些部件對于操作維護和操作檢查非常重要,用戶一目了然。

建議制造商在這些部件的上端使用中文標(biāo)記,下端使用英文或數(shù)字標(biāo)記,以便于現(xiàn)場操作、維護和檢查。

7)中央柜綜自組裝面板的下端應(yīng)設(shè)有微機“五防”開關(guān)操作電路的電碼鎖孔

為了便于現(xiàn)場安裝微機“五防”裝置,建議廠家在中央柜自組裝裝置面板下預(yù)留微機“五防”開關(guān)操作電路的電碼鎖孔,并與電碼鎖的二次線匹配。

結(jié)論

中央高壓開關(guān)柜在現(xiàn)代電網(wǎng)建設(shè)中發(fā)揮著越來越重要的作用,但在實際運行中仍存在一些缺陷和問題。因此,有必要分析存在的問題,思考解決問題的措施和方法。采用上述改進措施后,中央設(shè)置開關(guān)柜將更加完善和合理,將起到保證安全生產(chǎn)的作用。運行巡檢非常方便,安裝和維護也非常方便,更有利于廠商的市場競爭。

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