35kV及10kV高壓開關柜設計的幾點體會

張百平

摘要:文章探討了35kV,l0kV高壓開關柜制造設計中關于防護等級,絕緣距離、爬電距離、五防聯鎖功能、溫升,接地問題。

關鍵詞:高壓開關柜;設計;探討

中圖分類號:TM591 文獻標識碼:A文章編號:1006-8937(2009)20-0118-01

目前電力裝機的快速增長,推動了高壓開關市場的快速擴容,尤其是35kV,l0kV中壓開關柜在電力系統中的應用是極其廣泛。所以文章作者重點針對中壓開關柜的設計方面寫出自己的幾點經驗,寫出拙見,僅供同行參考,并請指正。

1幾點經驗

①關于柜體的結構要求。所有開關柜的殼體必須是金屬外殼,并具有一定的機械強度,柜體內的斷路器室,母線室,電纜室的上方均設有壓力釋放通道,二次線的敷設美觀并便于檢查。開關柜內所有一次電器元件的安裝梁必須是金屬的且應可靠接地。

②關于防護等級的要求。10kV ,35kV高壓開關柜屬于高壓帶電設備,為了防止人體接近高壓開關柜的高壓帶電部分和觸及運動部分,在設計開關柜時,我們必須考慮柜體防護等級的要求,對于10kV固定式開關柜如GG-1A-10,XGN2-10,必須滿足防護等級IP3X的要求,移開式JYN和KYN系列如JYN2-10,KYN1-10,KYN11-10,KYN28-10等必須滿足防護等級IP4X的要求,對于35KV固定式開關柜如XGN17-40.5等必須滿足防護等級IP3X的要求,移開式柜如 GBC-40.5,JYN-40.5必須滿足防護等級IP3X的要求, 移開式KYN系列開關柜如KYN10-40.5,KYN61-40.5必須滿足防護等級IP4X的要求。

③絕緣距離。由于10kV ,35kV開關柜用于對三相交流電進行分配,因此相間及相對地之間必須保證一定的絕緣距離,否則會引起短路,對整個電力系統造成危害。故我們在設計開關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且海拔高度在1000m時,對于10kV相對地,及相與相之間滿足大于等于125MM,35kV相對地,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,應按GB3906的要求對絕緣距離給予修正。但有時受配電室地方的限制,我們所制作開關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柜中,采用非金屬的絕緣隔板,以此來加強相間或相對地絕緣,達到縮小對絕緣距離的要求。但必須注意10 kV時帶電裸導體與該絕緣板間應保持不小于30 mm,在40.5 kV時帶電裸導體與該絕緣板間應保持不小于60 mm。該方法的缺點是絕緣隔板受使用環境影響很大,存在絕緣老化的問題。第二,使用熱縮套管把高壓帶電導體整個熱縮起來,實踐中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。缺點是熱縮套管同樣存在絕緣老化的問題。隨時間推移絕緣強度會降低。

綜上所述,在設計許可的情況下,盡可能地使用空氣絕緣來滿足絕緣的要求。

④爬電距離。電力系統是供電部門的核心系統,不能有絲毫的馬虎,用戶往往追求高可靠性,在爬電距離方面對我們制造廠家提出了十分嚴格的要求,實踐中我們要符合以下條件:高壓開關柜中各組件及其支持絕緣件的外絕緣爬電比距在Ⅱ級污穢對于純瓷絕緣為18mm/kV,對于有機絕緣為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,另外在開關柜使用環境較潮濕的場所,為了防止發生凝露,在開關柜中的電纜室,斷路器室加入帶溫控裝置的加熱器。

⑤五防聯鎖功能。開關柜能否可靠安全的運行,五防聯鎖是十分重要的,國家標準對開關柜的五防聯鎖有明確的要求,所以我們在設計制造開關柜時必須遵守以下原則:高壓開關柜因具備防止誤拉合斷路器,防止帶負荷分合隔離開關,防止帶地刀閘送電,防止帶電合接地刀閘,防止誤入帶點間隔等五種防誤措施。目前為了實現五防功能,各個廠家各種型號的開關柜,如GG—1A、XGN2、JYN、KYN柜機械聯鎖制作各有特色,且功能齊全。其目的都為了防止現場工作人員的誤操作,

⑥溫升。電力系統開關柜中,各電器元件在正常工作時均有不同程度的發熱,所以國標GB3906中,對于開關柜各組件的溫升做出了明確的要求,即柜內各組件的溫升不得超過該組件相應標準的規定,對于可觸及的外殼和蓋板的溫升不得超過20 K。

2結 語

隨著我國電力事業的發展,開關柜的設計永無止境,我們需要不斷學習國家標準,借鑒國外大公司先進經驗,為我國電力事業的發展做出貢獻。

參考文獻

[1] 輸變電常用標準匯編.高壓開關卷[M].中國標準出版社,2001.