对电气高压开关柜的交接试验及其优化对策研究论文_张瑜玉

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【摘 要】本文对10 kV的高压开关柜的交接试验中会出现的一些问题进行了详细地介绍,并就出现的这些问题进行了分析,从而进一步提出一些可行性的改进措施以及适合的解决方案,并就10 kV电气的高压室的接线方式为例子,阐述了交接试验的实施过程以及原因,在实际的应用当中取得了一些良好的改进的效果,并减少了实验所需耗费的时间,提升了实验进行的效率。

【关键词】10 kV;高压开关柜;交接试验;改进措施

引言

试验方法常用于高压室所有设备的交接试验的实施,在整个实验的过程中,10kV开关柜试验是最重要的部分之一。从现实的情况来看,现在一个又一个的开关柜在进行实验。然而,这种方法在实际的操作过程中存在众多因素。在运行过程中的10kV开关设备通常占1小时,假设有特殊情况,则占用时间将被无限期地延迟。针对这一情况,本文将对10kV高压室更改前后的变化与10kV开关柜的试验为例进行细致的分析。

1 10 kV 电气的高压室的接线方式

在10 kV变电站的安装规划过程中,通常是2到3台主变压器作为一切工作的基础,1台主变压器带有12条10 kV的高压馈线线路。10 kV馈线在高压室的主变压器设备是并联在10 kV母线工作。高压室全部的低开关都是与变压器相联通的,母联开关与周围的高压室也是相联通的。高压室中共存在有16个10 kV的开关柜,1个母联开关柜,1个变低开关柜,2个耦合开关电容开关柜以及12个10 kV的馈线开关柜。本文中已涵盖了这16个开关柜,除此以外,还存在但文中未涉及到的有站用变、电阻柜、避雷器、曲折变等相关设备。

2 10 kV 开关柜实施交接试验的过程

按照电气设备在交接的过程中必须符合的规则说明,1 个10 kV 的开关柜在试验运行的过程当中重点包含以下的 3 个主要层次:直流电阻测试、压力测试以及绝缘电阻测试。其中实施绝缘电阻试验的关键点就在于相对于地面的绝缘能力的测试以及开关断口处的强度测试。压力试验属于一种破坏性的试验,操作方法的关键是1分钟对高压设备加压至42千伏(或38千伏)的高压,测试其对压力的承受能力,也就是测试设备是否可以在高压的条件下运行。直流电阻测试的关键就是在开关闭合时对直流回路当中的电阻进行测试。在实施10千伏的开关柜试验的过程中,必须组织3名工作人员来进行实施实验,其中1名工作人员负责监测任务,其他的2名则就主要进行操作。实际的操作如图1 所示。

图1 10 kV 开关柜的试验步骤

上图中虚线框内的试验是需要进行二次运行的,先对单个的断口开关实施耐压试验,再对单个的相对开关进行耐压试验,其中试验的接线图如图2所示。

图2 变压器耐压试验接线图

跟据上述接线图所示,其实际的实验流程是:

(1)在三相短路的开关电路旁边,应通过接地线接地,这种三相短路都能保持“门”的情况;

(2)用兆欧表把开关的母线旁侧的三相短路中的开关断口实施绝缘地摇开,只有超过1 200 MΩ的电阻才能说明绝缘是符合标准的;

(3)当加压至38 kV的时候,一般情况下应维持1 min,在不对其进行加压的时候采用绝缘电阻,假设电阻的阻值仍然维持超过1 200 MΩ,那就说明压力以及绝缘电阻的实验都是符合预先设定的标准的;

(4)应避免短路和接地,保持开关闭合,在开关母线三相短路实现后摇绝缘,假设若和预定的规格相一致,然后就将电压增加到38千伏,并维持时间为1分钟,结束后反复实施摇绝缘;如果假设实验与预定的规格一致,那么压力以及绝缘电阻的实验都是符合预先设定的标准的。

上面所阐述的这几种情况全部都是属于10 kV 开关柜试验的操作流程,完成整个实验共需耗时30 min。但是,在实际操作这个实验的过程中若跟据上述所列出的方案来执行的话,就需耗时6 h。因此,高压室当中的10 kV的开关柜的试验存在着很大的问题,也就是占用时间较长、操作的过程也较复杂等问题,这样的话,工作人员就会因为承受不了这么长时间的任务,就会出现疲劳的状况,甚至导致意外的发生。所以说,就应该尽量减少试验运行所消耗的时间。

3 导致10 kV开关柜高压交接试验所占用时间长的原因

导致其占用时间较长的因素有很多,为了能够找到真正的影响因素,减少工作时间,现从以下的两个角度出发,寻找原因。

(1)试验的方式:现常用的10 kV 的开关柜试验的应用中较广泛的一种就是针对对每一个开关柜来进行实施试验,每个高压室中都存在大量的10 kV的开关柜,这样对实验的正常进行是不利的,所以,为了确保其正常运行,就需要在相同的时间段内应用2套设备以及2组工作人员同时实施实验,这样不但增加了设备的消耗,而且人员的消耗也随之增加。这样的话,各组工人的休息时间也就随之减少,长时间工作的话很容易会出现疲劳,甚至会出现意外。

(2)环境因素:在完成对高压室的实施改造及在实施10 kV的开关柜的高压交接试验的时候,整个过程中都需要安装单位的工作人员对回路进行二次调试的,这也是为了确保安装质量,防止出现问题而造成一些更大的麻烦,具体的调试过程主要是应用计量班作用于计量的模块的方法,在这个过程当中,基本上都是依靠机器的自动运行,在机器出现故障的时候人员的作用则只是解决问题。因此,高压室当中的工作条件还是比较复杂的,工作出现交叉的时就会需要大量的工人,在这样的工作环境的基础上,试验的正常实施与运行也是有很大的难度的。

4 优化 10 kV 开关柜高压交接试验的方案

(1)根据实验的相关规定制定的《10 kV 开关柜的交接试验的工作制度》进行实验,这不仅仅是为了保证实验的正常进行。此外,不但要将上述制度作为实验实施的唯一标准,还应该保证参加实验的工人们的安全问题,在实验的过程中,工人应该各司其职,限制非实验人员进入到实验室中去,倘若不慎进入,立即予以疏散,尤其是高压室,在完成上述准备工作后才能够保证实验的顺利开展,也能保证在实验进行过程中不会出现一些不必要的问题。

(2)经过对高压室内部的主接线进行研究,为了能够提高实验进行的效率,应该优化实验的相关实施方案,这将能够保证压力以及绝缘电阻的测试成功地完成,没有任何额外的测试。如果将高压室和主变压器以及其他高压室内部相关的电气彼此连接在一起,然后将母线的摇绝缘或加压的方案掺杂进实验中去,这样就能够保证压力及绝缘电阻的测试试验取得圆满地完成。

图4 耐压开关断口试验的接线图(改进变更后)

具体的操作流程为:(1)在正式运行试验的时候,把实验人员分为两组,一组主要负责对直流回路的电阻进行试验,另一组则负责压力的绝缘试验。当一组在对开关回路的直流电阻进行实施试验的时候,另一组就必须要完成接线的任务,并详细检查实验条件。第一组要确保所有的开关维持在 “合闸”的 状态,并测试回路中的直流电阻,完成测试后,使开关维持 “分闸”的状态。此时,第二组应该连接好变压器和高压的操作箱,通过导线使所有开关柜的线路侧三相线路进行接地,详细检查接线的情况,以确保达到实验的要求。待第一组完成工作之后,疏散实验现场当中的非实验人员,第二组要完成分三相,具体就是完成耐压试验、开关的断口绝缘等工作。全部的开关柜以及其母线的接线图,如图 4 所示。

(2)将全部开关柜的线路中的接地导线进行拆除,对全部的开关柜的开关进行合并,保证两相母线都接地,增大另一相的母线电压,进行整组的开关压力试验,全部的开关柜与母线的接线图,如图 5 所示。

这种实验方案不仅减少了实验进行的步骤,同时也避免了许多重复性的工作,还有效地缩短了实验实施所用的时间。

图5 整组开关耐压试验的接线图(改进变更后)

5 结语

文章以10 kV的开关柜的交接实验为例,通过试验的论证以及实际性的剖析,并对引起 10 kV的开关柜的交接试验所耗时长的因素进行阐述,提出相对应的改进措施,并配合上试验,通过实验来对试验方法所耗时长的大大降低进行说明,从原先的 6 h降低为3.2 h,这样不仅能够降低工人们的承受能力,有利于提高工作效率。

参考文献:

[1]彭晓.国内外高压开关柜的技术发展J].大众用电,2003(4)

[2]吴江,刘成鹏.高压开关柜常见故障及使用介绍[J].大众科技,2004(9)

[3]中国电力企业联合会.电气装置安装工程电气设备交接试验标准[S].北京:中国计划出版社,2006

论文作者:张瑜玉

论文发表刊物:《低碳地产》2016年13期

论文发表时间:2016/11/3

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