35kV及10kV高壓開關(guān)柜設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)體會(huì)

張百平

摘要:文章探討了35kV,l0kV高壓開關(guān)柜制造設(shè)計(jì)中關(guān)于防護(hù)等級(jí),絕緣距離、爬電距離、五防聯(lián)鎖功能、溫升,接地問題。

關(guān)鍵詞:高壓開關(guān)柜;設(shè)計(jì);探討

中圖分類號(hào):TM591 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-8937(2009)20-0118-01

目前電力裝機(jī)的快速增長(zhǎng),推動(dòng)了高壓開關(guān)市場(chǎng)的快速擴(kuò)容,尤其是35kV,l0kV中壓開關(guān)柜在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用是極其廣泛。所以文章作者重點(diǎn)針對(duì)中壓開關(guān)柜的設(shè)計(jì)方面寫出自己的幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn),寫出拙見,僅供同行參考,并請(qǐng)指正。

1幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)

①關(guān)于柜體的結(jié)構(gòu)要求。所有開關(guān)柜的殼體必須是金屬外殼,并具有一定的機(jī)械強(qiáng)度,柜體內(nèi)的斷路器室,母線室,電纜室的上方均設(shè)有壓力釋放通道,二次線的敷設(shè)美觀并便于檢查。開關(guān)柜內(nèi)所有一次電器元件的安裝梁必須是金屬的且應(yīng)可靠接地。

②關(guān)于防護(hù)等級(jí)的要求。10kV ,35kV高壓開關(guān)柜屬于高壓帶電設(shè)備,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),我們必須考慮柜體防護(hù)等級(jí)的要求,對(duì)于10kV固定式開關(guān)柜如GG-1A-10,XGN2-10,必須滿足防護(hù)等級(jí)IP3X的要求,移開式JYN和KYN系列如JYN2-10,KYN1-10,KYN11-10,KYN28-10等必須滿足防護(hù)等級(jí)IP4X的要求,對(duì)于35KV固定式開關(guān)柜如XGN17-40.5等必須滿足防護(hù)等級(jí)IP3X的要求,移開式柜如 GBC-40.5,JYN-40.5必須滿足防護(hù)等級(jí)IP3X的要求, 移開式KYN系列開關(guān)柜如KYN10-40.5,KYN61-40.5必須滿足防護(hù)等級(jí)IP4X的要求。

③絕緣距離。由于10kV ,35kV開關(guān)柜用于對(duì)三相交流電進(jìn)行分配,因此相間及相對(duì)地之間必須保證一定的絕緣距離,否則會(huì)引起短路,對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)造成危害。故我們?cè)谠O(shè)計(jì)開關(guān)柜必須滿足一下絕緣距離的要求:如單純以空氣作為絕緣介質(zhì)且海拔高度在1000m時(shí),對(duì)于10kV相對(duì)地,及相與相之間滿足大于等于125MM,35kV相對(duì)地,及相與相之間滿足大于等于300MM,但若海拔高度超過1 000 m時(shí),應(yīng)按GB3906的要求對(duì)絕緣距離給予修正。但有時(shí)受配電室地方的限制,我們所制作開關(guān)柜的外形尺寸往往不能滿足絕緣距離的要求,所以可以采取以下幾種方法來解決絕緣問題:

第一,在金屬封閉高壓開關(guān)柜中,采用非金屬的絕緣隔板,以此來加強(qiáng)相間或相對(duì)地絕緣,達(dá)到縮小對(duì)絕緣距離的要求。但必須注意10 kV時(shí)帶電裸導(dǎo)體與該絕緣板間應(yīng)保持不小于30 mm,在40.5 kV時(shí)帶電裸導(dǎo)體與該絕緣板間應(yīng)保持不小于60 mm。該方法的缺點(diǎn)是絕緣隔板受使用環(huán)境影響很大,存在絕緣老化的問題。第二,使用熱縮套管把高壓帶電導(dǎo)體整個(gè)熱縮起來,實(shí)踐中10 kV要確保絕緣距離不小于100 mm,35 kV要確保絕緣距離不小于200 mm。缺點(diǎn)是熱縮套管同樣存在絕緣老化的問題。隨時(shí)間推移絕緣強(qiáng)度會(huì)降低。

綜上所述,在設(shè)計(jì)許可的情況下,盡可能地使用空氣絕緣來滿足絕緣的要求。

④爬電距離。電力系統(tǒng)是供電部門的核心系統(tǒng),不能有絲毫的馬虎,用戶往往追求高可靠性,在爬電距離方面對(duì)我們制造廠家提出了十分嚴(yán)格的要求,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的外絕緣爬電比距在Ⅱ級(jí)污穢對(duì)于純瓷絕緣為18mm/kV,對(duì)于有機(jī)絕緣為20mm/kV。為了滿足以上要求我們所采取的措施是,要求配套廠家增大增加絕緣子的傘群,另外在開關(guān)柜使用環(huán)境較潮濕的場(chǎng)所,為了防止發(fā)生凝露,在開關(guān)柜中的電纜室,斷路器室加入帶溫控裝置的加熱器。

⑤五防聯(lián)鎖功能。開關(guān)柜能否可靠安全的運(yùn)行,五防聯(lián)鎖是十分重要的,國家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)開關(guān)柜的五防聯(lián)鎖有明確的要求,所以我們?cè)谠O(shè)計(jì)制造開關(guān)柜時(shí)必須遵守以下原則:高壓開關(guān)柜因具備防止誤拉合斷路器,防止帶負(fù)荷分合隔離開關(guān),防止帶地刀閘送電,防止帶電合接地刀閘,防止誤入帶點(diǎn)間隔等五種防誤措施。目前為了實(shí)現(xiàn)五防功能,各個(gè)廠家各種型號(hào)的開關(guān)柜,如GG—1A、XGN2、JYN、KYN柜機(jī)械聯(lián)鎖制作各有特色,且功能齊全。其目的都為了防止現(xiàn)場(chǎng)工作人員的誤操作,

⑥溫升。電力系統(tǒng)開關(guān)柜中,各電器元件在正常工作時(shí)均有不同程度的發(fā)熱,所以國標(biāo)GB3906中,對(duì)于開關(guān)柜各組件的溫升做出了明確的要求,即柜內(nèi)各組件的溫升不得超過該組件相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,對(duì)于可觸及的外殼和蓋板的溫升不得超過20 K。

2結(jié) 語

隨著我國電力事業(yè)的發(fā)展,開關(guān)柜的設(shè)計(jì)永無止境,我們需要不斷學(xué)習(xí)國家標(biāo)準(zhǔn),借鑒國外大公司先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),為我國電力事業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 輸變電常用標(biāo)準(zhǔn)匯編.高壓開關(guān)卷[M].中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2001.