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高低壓開關(guān)柜
高壓開關(guān)柜技術(shù)要求

發(fā)布時間:2023-06-08

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發(fā)布人:源創(chuàng)大白

在我國高壓開關(guān)柜的GB3906DL404標準中,對開關(guān)柜的技術(shù)要求已有詳細規(guī)定,請參閱相關(guān)專業(yè)書籍,較為重要和實用的幾個項為:

1) 對相間及相對地的絕緣距離的要求 
2) 對防凝露的爬電距離的要求 


3) 對防護等級的要求:

為防止人體接近高壓開關(guān)柜的高壓帶電部分或觸及運動部分,以及防止固體異物進入殼內(nèi),IEC標準統(tǒng)一了IP防護代碼,防護等級的第四位字母表示電器設備對雨水的防護能力;由于戶內(nèi)柜體無防雨要求,也無須分級,故統(tǒng)用"X"表示。外表面通??梢宰龅絀P3X級,有必要時也可做到IP4X級。內(nèi)隔板防護要求可稍低,從IP0X到IP3X都有。


4) 對五防聯(lián)鎖功能的要求

五防聯(lián)鎖對防止誤操作,減少人為事故,提高運行可靠性起到很大的作用。五防功能,指的是可以防止五種類型的電氣誤操作,這五種防誤操作功能是:

a) 防止誤分、誤合斷路器。

b) 防止帶負荷合上或分斷隔離開關(guān)(或隔離插頭)。

c) 防止帶電操合接地開關(guān)或掛接地線--此功能涉及系統(tǒng)人為短路接地或人身生命安全,故定為強制性聯(lián)鎖。它要求:①當斷路器或上下隔離開關(guān)處于合鬧時,接地開關(guān)絕不能被操合;②只有當接地開關(guān)合閘之后,柜體的后門和下前門才能被打開,才可能掛夾臨時性接地線。這通常采用機械聯(lián)鎖方式,使得a.隔離開關(guān)處于打開位置接地開關(guān)才能操臺;b.隨之前、后門才能開啟掛接臨時接地線。作為輔助措施,可在前、后門上加設高壓帶電顯示裝置作警示。

d) 防止帶有臨時接地線或接地開關(guān)合鬧時送電--此項也是強制性的,目的是保證系統(tǒng)和人身的安全。

e) 防止誤入帶電間隔--亦是強制性的,以保人身安全。 
歸納起來,實施五防功能方面,有非強制性的(a項)和強制性的(b、c、d、e項);有主動性防御和被動性防御。被動防御指采用高壓帶電顯示裝置,只是提示性的,不夠可靠。主動防御大致可分三類:①采用機械聯(lián)鎖裝置,用機械零部件來傳動并產(chǎn)生約束,可靠性最高(除非零件損壞、斷裂),宜優(yōu)先推薦使用;②采用翻牌(插頭)和機械程序銷,可靠性稍遜,因鎖與匙之間并非絕對-一對應;③采用電氣聯(lián)鎖,可靠性又差一些,因為電磁鎖和導線都有損壞的可能,而且也需電源供電(須與繼?;芈冯娫捶珠_),但優(yōu)點是可以長距離傳送。


5) 高壓帶電顯示裝置

在各類型開關(guān)柜中,經(jīng)常使用高壓帶電顯示裝置。當主回路帶有高壓電時,它經(jīng)過電容分壓原理輸出低壓電壓訊號,點燃氖燈,以燈光信號發(fā)出提示(也可以將低壓訊號變換一下去控制電磁鎖,構(gòu)成強制性閉鎖)。帶電顯示的感應元件多內(nèi)藏于絕緣子或瓷瓶當中,后者還可起到支承作用。運行人員觀察指示燈就可了解哪一段主回路在帶電運行。在維護或測試柜內(nèi)元件時,該提示信號更顯得重要。高壓帶電顯示裝置本身價格不算高,約六七百元一套(三相),占整柜價格比例很少,而對人身安全保障的作用是不小的。雖然氖泡有時會損壞,但三相同時損壞的可能性極校因此建議設計院設計的主回路結(jié)線時,適當?shù)囟嗬L過高壓帶電顯示裝置,如果主結(jié)線圖末繪出,生產(chǎn)廠家一般不會主動加過去,因為工程計價時沒有計入,必然減少生產(chǎn)利潤。

開關(guān)柜柜后面上一般都應有帶電顯示裝置。另外,對于進線柜主回路中從下隔離開關(guān)的上端到斷路器下接線端之間的母線,有可能的話最好加裝帶電顯示器。因為此段母線①是裝設電流互感器的位置。電流互感器可能會損壞,造成接地。③直接反映下隔離開關(guān)的隔離狀態(tài)。如果隔離開關(guān)傳動件失靈,就可能出現(xiàn)操縱手柄打到分閘位置,而隔離開關(guān)的刀閘并沒有斷開的情況。③當檢修或測試斷路器或電流互感器而竭掛接臨時地線時,往往是在此段母線上實施接地。多一組帶電顯示就多一個監(jiān)測手段。


6) 主進線不允許停電的情況

曾經(jīng)遇到過配電房電源主進線不允許停電的情況,原因是該變電站變壓器是三繞組的,一個高壓電源進線(帶斷路器),一個供配電房,另一個供變電站用電,即使配電房出了故障,站用電也不能停,即高壓側(cè)斷路器不能跳閘。對于這種特殊情況,配電房的開關(guān)柜訂貨時需預先向生產(chǎn)廠家聲明,否則生產(chǎn)廠家按常規(guī)設備制作,則會在主進錢柜斷路器或電流互感器的維修、測試時就會帶來相當大的危險。

解決的辦法是將下隔離開關(guān)整個獨立出來加以封隔。如果是下部電纜進線的方式,則應另增一柜,此柜僅裝入下隔離開關(guān)(即進線隔離開關(guān)),其出線則可用母排或高壓電纜引向主進線斷路器柜,當然還需要解決兩柜的聯(lián)鎖以滿足防誤的功能(可考慮采用程序鎖)。如果是架空線從后柜進線的話,則可將進線(下)隔離開關(guān)整個移置于后柜內(nèi),由主柜后鐵板起封隔離作用,但此時后拒的深度必須加深。


7) 長期發(fā)熱載流能力

由于一次回路各電器元件處于密封的柜內(nèi)空(半封閉柜除外)同時運行,各自發(fā)出熱量,柜內(nèi)空氣溫度必然比柜外環(huán)境溫度高些,導致電器元件散熱困難,溫升增高。而且根據(jù)DL404--91標準的要求,開關(guān)柜應通得過110%額定電流值的溫升試驗。因此,柜內(nèi)電器元件,除電流互感器因測量、保護之需要外,其他如斷路器、隔離開關(guān)(或隔離插頭)、套管等元件,均應選取比長期額定電流規(guī)格大一個檔次的產(chǎn)品,比如柜體為630A時選用800A的、800A的選用1000A、1000A的選用1250A的電器元件等。


8) 母線接觸面處理

開關(guān)柜中有許多導電聯(lián)接面,有電器元件出線端對母排的聯(lián)接,也有母排對母排的聯(lián)接。有電流時導電聯(lián)接面會發(fā)熱,發(fā)熱量多少與電流密度有關(guān),還與接觸面的物理狀態(tài)密切有關(guān)。

從微觀角度來看,即使經(jīng)過精細加工的接觸面也是凸凹不平的,導電作用是通過若干個尖端碰觸而實現(xiàn)的,非尖端部分則留有空氣隙。潮濕空氣中的水分,以及大氣中的塵埃會滲入空氣隙中,在發(fā)熱和水分作用下接觸表面會氧化和污穢,接觸狀態(tài)變差,接觸電阻上升,發(fā)熱量也就隨之增加。所以電氣聯(lián)接面須有保護措施,最簡易的辦法是涂抹中性凡士林或?qū)щ姼啵鼈冋紦?jù)接頭間的間隙,不讓空氣。水分和塵埃進入,減輕氧化程度。較好的辦法是接觸面鍍錫。錫層質(zhì)地軟,在螺栓壓力下產(chǎn)生延展,增加實際的電接觸面積,而且錫不易被氧化。另外,在錫層保護下,接頭的允許發(fā)熱溫度由90℃提高到105℃,頗有好處。


9) 動穩(wěn)定性

開關(guān)柜內(nèi)的主母線和引下線,在有故障電流流過時產(chǎn)生較大的電動力,電動力大小與短路電流的平方成正比。電動力有兩種:一種發(fā)生于三相母線之間,該作用力力圖擴大和縮小三相母線間距離,方向交變,頻率為工額的2倍;另一種產(chǎn)生于同相母線上,只要母線不在一條直線上,每一段彼此都有作用力,力的方向是力圖使母線"板直"。

為了抗御電動力,母線需有足夠的動穩(wěn)定能力,這須借助支持絕緣子的支撐。一般來說,隔離開關(guān)的接線端板不要當作主要支撐力點,只可作輔助,當它參數(shù)較低時尤應如此。兩個絕緣子之間的距離通常不應超過800mm。支持絕緣子有時可用高壓帶電顯示絕緣子兼任。


10) 開關(guān)柜柜體之間應有封隔

在變電所或開關(guān)站中,往往將許多面開關(guān)柜并列成為一排用主母線將各柜聯(lián)結(jié)起來,構(gòu)成配電網(wǎng)絡。過去舊型開關(guān)柜母線室直接聯(lián)通,中間無任何分隔或阻擋。這樣當其中一臺開關(guān)柜出現(xiàn)閃絡故障時,電弧在將該拒燒毀的同時還要沿著聯(lián)通的母線通道燃燒過去,接連燒毀一串開關(guān)柜,造成全站癱瘓停電,損失慘重,這種現(xiàn)象俗稱"火燒連營"。

為了防止"火燒連營",90年代之后除半封閉式(GG-1A(F))型固定柜之外,其余各型箱式、間隔式和鎧裝式開關(guān)柜都采取柜與柜之間分隔的措施,用接地金屬板將每柜封隔,主母線則通過穿墻套管再聯(lián)接起來。當某柜出現(xiàn)柜內(nèi)故障,事故電弧移到母線室后不能隨意縱向擴散,基本上局限于本柜內(nèi),對鄰柜影響大大降低,更不會一連串地燒下去,減少了損失。當用母線槽連接兩柜時,切記加裝隔板和套管。


11) 電纜頭安裝的高度

從底面進入柜內(nèi)的電纜,多數(shù)穿越底板后再分岔,加上分相后外沿面也有絕緣要求,因此電纜頭的安裝點須有一定高度,通常以大于500mm為好。過低時,會給電纜頭制作和施工安裝帶來困難,如須套裝零序電流互感器時更感高度不夠。

當兩根及以上電纜并接時,分相電纜芯不能互相交錯,須注意不同相電纜芯之間的絕緣距離。

 


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