10KV高壓開關(guān)柜設(shè)計注意事項
隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，l0kV高壓開關(guān)柜的應(yīng)用越來越多，越來越廣泛。由于電力系統(tǒng)用戶的需求五花八門，作為制造廠家，我們不得不針對用戶的需求，為用戶量身定做。這就要求我們必須真正深刻地理解10KV高壓開關(guān)柜的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)柜型的 相關(guān)要求。為此，襄陽源創(chuàng)工控提出了以下幾點關(guān)于10KV高壓開關(guān)柜設(shè)計注意事項，可供參考。
一、爬電距離
由于電力系統(tǒng)用戶往往追求高可靠性，實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(純瓷及有機絕緣件)的外絕緣爬電比距(高壓電器組件外絕緣的爬電距離與額定電壓之比)對于純瓷絕緣為18mm/kV，對于有機絕緣為20mm/kV。由于這一要求比較高，很多常規(guī)的元器件往往滿足不了要求，這就要求我們告知元器件生產(chǎn)廠家加以定制。元器件生產(chǎn)廠家往往會采用不增加絕緣子高度而增多或增高裙邊的方法。我們在選型時要注意裙邊的高度與裙距比例不能太懸殊，另外，我們還應(yīng)注意開關(guān)柜使用場所的環(huán)境條件，為了防止發(fā)生凝露，我們可以在開關(guān)柜中加入帶自動控制的加熱器。
二、絕緣距離
由于10KV高壓開關(guān)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距離，否則會引起短路，對整個電力系統(tǒng)造成危害。
三、動穩(wěn)定
在電力系統(tǒng)中，高壓開關(guān)柜開關(guān)柜通常要能承受20kA，31.5kA，40kA甚至50kA的額定短路開斷電流，當(dāng)開關(guān)柜中通過如此大的電流時，相間及同相母線之間會產(chǎn)生很大的電動力。這時，我們需借助支撐絕緣子的支撐，使母線不會產(chǎn)生明顯位移。一般而言，兩個絕緣子之間的距離不應(yīng)超過800毫米，對于某些薄弱環(huán)節(jié)還應(yīng)給予加強。由于動穩(wěn)定的理論計算極其復(fù)雜，一般設(shè)計時需依靠設(shè)計者的經(jīng)驗，最終需通過型式試驗加以檢驗。
四、溫升問題
電力系統(tǒng)中開關(guān)柜通常要能承受4000A及以下的正常工作電流，由于一次元器件通常處于密封的柜內(nèi)運行，他們產(chǎn)生的熱量很難散發(fā)到柜外，所以導(dǎo)致柜內(nèi)溫度升高。若溫度超過以下極限值，便會燒毀元器件，釀成事故。因此為了達到溫升的限制條件，我們必須加強制造工藝。雖然我們可以采取在電氣聯(lián)接面上涂凡士林、導(dǎo)電膏、鍍錫、鍍銀等種種措施，但最終的保證在于制造。可以說，運行中發(fā)生事故的絕大多數(shù)開關(guān)柜都是由于制造工藝不過關(guān)，從而導(dǎo)致溫升過高引發(fā)的。當(dāng)然，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，我們要極力避免渦流現(xiàn)象的發(fā)生，實在無法避免時，可采用磁阻率高的材料。
五、五防聯(lián)鎖功能
為了防止現(xiàn)場操作人員無意識地實施錯誤的操作，從而導(dǎo)致事故，除了加強對操作人員的培訓(xùn)以及實施工作票制度，我們還應(yīng)在開關(guān)柜的設(shè)計中加入強制聯(lián)鎖裝置或采取提示性措施。對于開關(guān)柜而言，需提供五種防止誤操作功能
1)防止誤分誤合斷路器
對于有人值守的變電站，可采用不同編號的紅綠翻牌來實現(xiàn)。即每臺斷路器均對應(yīng)唯一編號的紅綠翻牌，平時紅綠翻牌置于控制屏上。對于無人值守的變電站，由于斷路器的分合均從遠(yuǎn)方操作，無法應(yīng)用紅綠翻牌方法，只能加入電氣聯(lián)鎖。
2)防止帶負(fù)荷分合上下隔離開關(guān)或帶負(fù)荷推入拉出斷路器手車。這一功能一般都采用機械聯(lián)鎖進行強制性聯(lián)鎖。這一要求的原因是隔離開關(guān)和手車動靜觸頭之間不具備分?jǐn)嗪完P(guān)合正常負(fù)荷電流的能力。萬一誤操作，會燒毀隔離開關(guān)和手車動靜觸頭，事故還可能進一步擴大。
3)防止帶電操合接地開關(guān)或掛接臨時接地線。這一功能要求用機械聯(lián)鎖，因為它關(guān)系到人為短路接地。
4)防止帶有臨時接地線或接地開關(guān)合閘時送電。這一功能要求用機械聯(lián)鎖，目的也是為了防止人為短路接地。
5)防止人誤入帶電間隔。這一功能一般也采用機械聯(lián)鎖，目的是為了防止人員觸電。
4、防護等級
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動部分，在設(shè)計開關(guān)柜時，我們應(yīng)考慮要達到幾級防護等級。設(shè)計時我們要注意隨著防護等級的提高，生產(chǎn)成本相應(yīng)提高，散熱條件變差，所以不能追求高的防護等級，一般以IP3X和IP4X為宜。
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