8PV型開關(guān)柜五防裝置及一二次動靜觸頭型式優(yōu)化

摘要：本文對 8PV型 0.4KV開關(guān)一次動靜觸頭接觸不良引起觸頭發(fā)熱及燒損以及二次動靜觸頭接觸不良造成的啟動失敗、聯(lián)鎖故障以及五防閉鎖不全等的原因進(jìn)行分析，并針對 8PV型 0.4KV開關(guān)一、二次動靜觸頭的結(jié)構(gòu)進(jìn)行針對性改進(jìn)，為現(xiàn)場解決 8PV型 0.4KV開關(guān)一次動靜觸頭發(fā)熱、二次動靜觸頭接觸不良問題提供了一個可行的改進(jìn)方案，可以有效地解決 8PV柜型開關(guān)動靜觸頭發(fā)熱問題以及五防閉鎖不全的問題，保障重要輔機的運行可靠性，保障運行操作人員的人身安全。

關(guān)鍵詞：8PV;五防;觸頭;發(fā)熱;接觸不良

一、前言

某廠 2x320MW發(fā)電機組共設(shè)有 0.4KV母線段 27段，其中 9段 0.4KV母線段和 2段專用盤經(jīng)設(shè)備改造后選用 8PV型抽屜式開關(guān)倉。經(jīng)過近十年的運行使用，8PV型 0.4KV開關(guān)抽屜觸頭多次發(fā)生動靜觸頭燒損事件，負(fù)載側(cè)觸頭燒損 70多次，母線側(cè)觸頭燒損兩次，二次插頭由于接觸不良故障，多次發(fā)生啟動失敗、聯(lián)鎖失敗故障。由于電氣五防閉鎖不全，在操作中已發(fā)生多次帶負(fù)荷停送電操作，已嚴(yán)重影響電氣設(shè)備安全穩(wěn)定運行，危脅運行人員的操作時的人身安全。

二、8PV型 0.4KV開關(guān)動靜觸頭結(jié)構(gòu)

8PV開關(guān)倉的動靜觸頭接觸方式與常規(guī)的開關(guān)柜觸頭接觸方式相反，動觸頭為壓縮式點接觸觸頭，雙片觸頭通過一片彈簧卡控制接觸壓力，與常見的擴張式點接觸觸頭接觸方式相反。

8PV負(fù)載開關(guān)倉靜觸頭是由厚度為 3毫米銅板折成（實際測量厚度為2.7-3毫米），與母線側(cè) 8毫米銅排型材相比，差距較大。

8PV開關(guān)倉通過送電操作把手將動觸頭組搖出，插入母線側(cè)及負(fù)載側(cè)靜觸頭內(nèi)，通過彈簧拉升后形成接觸壓力，保持動靜觸頭接觸良好。

三、8PV型 0.4KV開關(guān)一、二次負(fù)載側(cè)動靜觸頭接觸不良原因分析

（一）負(fù)載側(cè)一次動靜觸頭配合不良造成接觸電阻偏大。產(chǎn)生的具體原因有以下兩個：

1、動觸頭制作尺寸有偏差，造成動觸頭張開尺寸偏小。

經(jīng)實際測量，動觸頭未壓縮時接觸面昀大開距為 21毫米，全壓縮后接觸面昀大開距為 17.5毫米。負(fù)載側(cè)靜觸頭接觸面開距實際測量為20.5-21毫米（負(fù)載側(cè)靜觸頭卡槽開距為 27.4毫米，U形靜觸頭銅排厚度為 3毫米，理論安裝后 U形靜觸頭開距為 21.4毫米，實際由于加工等因素，實際測量開距為 20.5 -21毫米），母線側(cè)靜觸頭接觸面開距實際測量為 19.7-20毫米。這就造成了動靜觸頭接觸后，實際接觸只有 0-0.5毫米的壓縮行程（理論上動靜觸頭居中接觸）。這就造成大容量負(fù)載啟動時容易發(fā)生觸頭燒損事件。母線側(cè)動靜觸頭彈簧撐開約 2毫米，接觸良好，接觸壓力適中。負(fù)載側(cè)動靜觸頭接觸情況彈簧基本上未壓縮或壓縮量偏小，易發(fā)生接觸不良，造成動靜觸頭燒損。

2、送電時，開關(guān)倉發(fā)生前后偏移，造成動靜觸頭單邊接觸，啟動時單邊動靜觸頭燒損。雖然開關(guān)倉有位置閉鎖，但前后仍有 1-2毫米活動空間，由于動觸頭尺寸偏小，接觸時壓力不夠，容易造成動觸頭在靜觸內(nèi)發(fā)生前后偏移，造成觸頭單邊接觸。容易小的負(fù)載，單邊接觸并不會造成觸頭燒損，但大電流、頻繁啟停的設(shè)備容易造成觸頭燒損。實際中也多次發(fā)現(xiàn)燒損的動靜觸頭為單邊燒損。

（二）負(fù)載側(cè)一次動靜觸頭送電時動觸頭未送到位，造成動靜觸頭接觸不良，觸頭發(fā)熱、燒損。由于觸頭未到位而發(fā)生接觸不良故障的具體原因有四個：

1、開關(guān)動觸頭插入行程過短是設(shè)計缺陷。觸頭插入深度為 3-5毫米（動靜觸頭接觸點至靜觸頭邊緣距離），開關(guān)本體機構(gòu)動觸頭插入行程目前不具備調(diào)整條件。如果開關(guān)停送電后，動觸頭未能插入靜觸頭中，必將發(fā)生觸頭燒損事件。我廠已發(fā)生多起送電后，負(fù)載啟動時動靜觸頭燒損（包括母線線動靜觸頭燒損兩次）。

2、8PV型抽屜式開關(guān)倉送電操作把手易發(fā)生磨損，操作把手發(fā)生磨損后，操作把手已旋轉(zhuǎn)到位，但開關(guān)觸頭未到到位現(xiàn)象，從而在啟動時容易造成觸頭故障。

3、開關(guān)倉左右邊雖然有限位裝置（開關(guān)倉在間隔內(nèi)可以左右移動 2毫米左右），但裝置本身具有一定彈性，當(dāng)左右動觸頭在送電時如果發(fā)生左右阻力不一的時候，容易出現(xiàn)左右動觸頭插入深度不一的問題。一旦偏移量過大，就會發(fā)生動觸頭插入深度不夠，從而在運行中發(fā)生觸頭燒損故障。

4、8PV型抽屜式開關(guān)倉與配套的出線板結(jié)合設(shè)計不合理，出線板本身固定不夠牢固，在送電時，易發(fā)生位移，從而造成單邊觸頭接觸或者插入深度不足。

（三）、8PV型開關(guān)二次觸頭接觸不良原因分析：

1、機械結(jié)構(gòu)老化導(dǎo)致即使開關(guān)送不到位。8PV開關(guān)送電、停電方式為使用鑰匙形操作把手進(jìn)行停、送電。操作把手易發(fā)生磨損，操作把手發(fā)生磨損后存在即使操作把手已旋轉(zhuǎn)到位，但二次插針未到到位現(xiàn)象，故往往 8PV開關(guān)缺陷發(fā)生在開關(guān)停送電后。

2、8PV型抽屜式開關(guān)倉與配套的二次出線板結(jié)合設(shè)計不合理。出線板本身固定不夠牢固，在送電時，易發(fā)生位移，從而造成二次插針觸頭位移或者插入深度不足。

3、8PV型抽屜式開關(guān)倉操作機構(gòu)設(shè)計不合理，一次主觸頭與二次觸頭采用共桿連接共用行程，二次觸頭插入深度不足，造成接觸不良。

四、8PV型 0.4KV開關(guān)一、二動靜觸頭改造方案

（一）負(fù)載側(cè)靜觸頭進(jìn)行改造，對原靜觸頭銅排進(jìn)行局部調(diào)整，增加動觸頭插入深度 7毫米，原靜觸頭銅排厚度由原來的 3毫米提高到 3.2毫米，靜觸頭間距由原來的 20.5-21毫米減少至 19.8毫米，與母線側(cè)觸頭接觸壓力保持一致。改造前后靜觸頭對比情況及靜觸頭圖紙見圖 1：

（二）負(fù)載側(cè)靜觸頭改造后，動觸頭插入深度加深 7毫米，負(fù)載側(cè)動觸頭必須配合靜觸頭結(jié)構(gòu)做相應(yīng)調(diào)整，防止動觸頭進(jìn)倉卡阻。

（三）負(fù)載側(cè)二次動靜觸頭改造。拆除原二次動靜觸頭，重新設(shè)計，利用原出線間隔板位置，重新設(shè)計、訂制二次出線功能板。選擇適合 8PV開關(guān)倉的航空插頭與插座，對電氣五防控制邏輯優(yōu)化，將控制回路開關(guān)移到電纜倉，便于運行人員進(jìn)行控制回路停送電操作，解決電氣五防防護(hù)不全隱患，保障運行人員的操作安全。出線功能板外側(cè)安裝二次操作電源開關(guān)、信號電源開關(guān)及呼叫回路開關(guān)。

五、結(jié)論

經(jīng)過對 8PV型 0.4KV開關(guān)一、二次動靜觸頭的一系列改造試點，該廠8PV型 0.4KV開關(guān)的一、二次動靜觸頭接觸不良引發(fā)的觸頭燒損，啟動故障、聯(lián)鎖失敗等故障得到有效控制，試驗的一、二動靜觸頭自試點改造后未發(fā)生動靜觸頭接觸不良故障。解決了 8PV開關(guān)動靜觸頭發(fā)熱問題以及五防閉鎖不全的問題，保障重要輔機的運行可靠性，保障運行人員在停送電時的安全操作。

參考文獻(xiàn)

[1]中國航空規(guī)劃設(shè)計研究總院有限公司.工業(yè)與民用供配電設(shè)計手冊[M]. 北京：中國電力出版社，2016.

[2]鋼鐵企業(yè)電力設(shè)計手冊編委會.鋼鐵企業(yè)設(shè)計手冊[M].冶金工業(yè)出版社，1996. [3]8PV開關(guān)柜說明書.

作者簡介：黃超（1974-），男，江蘇沭陽，碩士研究生，高級工程師，長期從事火電廠電氣設(shè)備檢修管理工作。