摘要:随着我国电力建设和电力技术的不断发展,10kV配电开关柜作为电网的重要组成部分而在我国得到了广泛的应用。本文通过介绍10kV配电开关柜的结构及作用,深入分析了10kV配电开关柜的设计要点,并阐述了一系列具体可行的常见事故防范措施。
关键词:10kV配电开关柜;设计要点;防范措施
一、引言
随着我国社会经济的快速发展,人们对电力系统的依赖性和运用程度也越来越高,并对电网运行的安全性和可靠性提出了更高的要求。现阶段,10kV配电网在我国有着广泛的应用,而10kV配电开关柜作为电力系统的重要组成部分,其运行质量对10kV配电网的安全运行有着极大的影响。在实际运行的过程中,现有的10kV配电开关柜虽然可以满足基本的应用需求,但是也存在着一定的问题,这些问题对电网的安全性和稳定性造成了一定程度的负面影响。通过分析这些问题的成因及解决措施,对改进10kV配电开关柜的设计有着重要意义。
二、10kV配电开关柜的结构及作用
目前我国主流的10kV配电开关柜是由多种部件构成的,包括断路器、负荷开关、接触器、高压熔断器、隔离开关、接地开关、互感器、站用变压器以及各类控制、测量、保护、调节装置,外壳、隔板以及内部连接部件、支持件、辅件等。10kV配电开关柜作为10kV配电网的重要组成部分,在实际应用的过程中具有多种功能。第一,对正常的电网线路进行开启、闭合或断开,来保证电力系统的正常运行和电力负荷比例的控制。第二,在电力系统出现故障时,利用10kV配电开关柜可以将故障源进行有效的隔离,保障其余部分可以正常运行。第三,在开展维护工作时,可以对电路进行分离控制,确保被维护的部分可以有效的接地,从而保障维护人员的人身安全。第四,在运行过程中,可以实时监测10kV配电网的各类参数,以便在超出允许的范围后发出警报。由于10kV配电开关柜是一个成套的整体,每一种部件的设计都对会配电开关柜整体的性能产生重要的影响,进而影响其功能的实现。在长期实践的过程中,发现10kV配电开关柜的设计存在诸多不合理之处,因此在以后的设计运用过程中必须对这些缺陷加以重视并及时解决。
三、10kV配电开关柜设计要点
(一)控制电路
10kV配电开关柜是由大量的元器件组成的,控制电路在其中起到了元器件之间的连接传递作用,因此当其设计不合理而引发故障时很有可能直接导致配电开关柜无法正常使用。为避免此类现象的发生,10kV配电开关柜的设计者首先要明确组成控制电路的各个元器件和按钮的功能以及它们之间的相互关系,其中特别重要的就是继电器控制电路的设计。其次,设计者还要明确国家对于控制电路设计流程以及安全性能的相关法律法规和行业规定。最后,在设计过程中,一般要按照由上至下由左至右的顺序进行设计,设计图纸一般表现的是无电流状态下的电路。
(二)爬电距离
目前,我国已经对10kV配电开关柜内部各元器件之间的爬电距离进行了严格的规定,且根据绝缘材料的不同也有着一定的差别。但是我国大部分配电开关柜的生产厂商由于内部或外部因素的限制,还不能完全达到国家规定的标准。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆各元器件之间的爬电距离对配电开关柜整体的安全性能有着直接的影响,因此设计者必须向生产厂商明确电气设备的各项国家标准,定制符合电力系统运行要求的配电开关柜,进一步可以与生产厂商建立起长期的合作关系。为降低生产难度,可以采取其他合理的方式来增加设备的绝缘性能。
(三)绝缘距离
为保证10kV配电开关柜功能的实现,必须使其具有良好的绝缘性能。配电开关柜与地面保持一定的绝缘距离,可以有效的避免短路问题,从而保障电力系统的安全运行。具体可以从以下几方面进行,第一,通过在带电导体的外部加装绝缘物质层来隔离导体。第二,在地面与开关柜的导体之间嵌入绝缘隔板,但绝缘隔板的绝缘性能容易受到外部因素的影响,比如在长期腐蚀的条件下其绝缘性能就会大幅下降。第三,对带电导体进行绝缘改造,比如采取目前最为常见的热涂覆技术来处理高压带电导体。
四、10kV配电开关柜的事故防范措施
(一)合理选择内部元件
通过合理选择内部元器件来预防10kV配电开关柜安全事故的发生,可以从设计的源头上对设备运行风险进行控制。10kV配电开关柜是由多种部件组成的,其中比较重要的有(1)电流互感器的选择。设计者在进行电流互感器的选择时,不仅要全面考虑配电开关柜的功能实现需求,还要综合考量互感器的各类参数。特别要注意的是要保证电流互感器有且只有一个最为恰当的端点接地。(2)电压互感器的选择。在选择性能合适的设备时还要注意通过做好接地处理或安装熔断器来避免二次回路的短路现象。(3)主母线与分支母线的选择。虽然国家对于这一元器件的规定是重要的参考标准,但是在实际设计的过程中要对具体的数值留有一定的变化空间,以保证设备的实用性。(4)高压真空断路器的设置。在不同的电力系统中要采取不同的工作形式,还可以通过安装防跳继电器来控制二次回路的跳闸。
(二)改善运行环境条件
对于正在运行10kV配电开关柜,要对其运行的环境进行考察,对于需要长期运行在潮湿和污秽地区的设备,为避免事故的频繁发生,可以通过安装干燥设备和通风设备来对其工作环境进行加热、通风和除湿,此外还要进行定期的清扫。
(三)做好维护管理工作
良好的维护管理工作是10kV配电开关柜安全稳定运行的重要保障。做好维护管理工作,第一,要坚持隔离开关的定期大小修制度,一般三至五年要进行一次大修,一至两年要进行一次小修,如果不能按计划进行则要增加临修次数。第二,对于长时间没有进行停电检修的母线侧隔离开关应该尽快进行停电检修,防止恶性事故的发生。第三,在进行电力设备预防性试验的基础上,对配电开关柜各部件进行检查,对各连接部件进行润滑,并进行操作试验,来预防各类事故的发生,保证设备运行的安全稳定。
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论文作者:方红惠
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/26
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