【对KYN28型开关柜的几点改进】 抽屉式开关柜

  摘要:本文主要论述KYN28型中压开关设备的结构特点,以及其在设计、使用、维护等方面存在的问题进行一些分析,同时针对本型号的开关柜存在的缺点尝试提出具体的解决方案:   1、断路器柜内空间利用的局限性问题的提出与解决;
  2、开关柜观察窗的局限性问题的提出与解决;
  3、运行中母排过热问题的提出与解决;
  4、人为操作失误问题的提出与解决。
  关键词:KYN28型开关柜 改进
  Abstract: this paper mainly discusses KYN28 type medium voltage switching equipment structure characteristics, and the design, use, maintenance and the existing problem of some analysis, at the same time, according to the type of switchgear the drawbacks of the attempt to propose specific solution:
  1, the circuit breaker in which the use of space limitations of the problem put forward and solution;
  2, switch the limitations of the observation window put forward and solve problems;
  3, in the operation of the mother of the overheating and put forward line solution;
  4, artificial operation of mistakes and put forward to solve.
  Key words: KYN28 type switchgear improvement
  
  
  中图分类号:G356.9文献标识码:A 文章编号:
  第一章简述KYN28型开关柜
  1.1 KYN28型开关柜的用途
  KYN28开关设备系三相交流50Hz单母线系统或双母线分段系统的户内成套配电装置,作为接受和分配3-10kV的网络电能,并对电路实行控制,保护及监测,本开关柜满足IEC-298、DL404-1991等标准的有关要求,并具有“五防”功能,还通过了内部故障电弧效应试验及凝露污秽试验。特别配置ABB公司生产的VD4型高性能真空断路器,并还可配置VS1-12、HA型SF6断路器、VRC真空接触器、C3固定式负荷开关,大大提高运行安全可靠性适用于电站、工矿企业、高层建筑等配电系统中作为受电、馈送、保护、计量、隔离及高压电动机起动等场合的选用。
  1.2 KYN28型开关柜的优点
  开关柜具有较多的优点,主要在于:
  1)配置的断路器体积小、重量轻,提高了手车的互换率,为检修和维护提
  供了一定的方便。
  2)柜体结构的小型化(如650宽),节省了一定的占地面积。
  3)由于采用中置式导轨,相对减少了由于开关柜安装基础偏差而造成的动
  静触头接触不良、温升过高等现象。
  4)组装式的柜体结构为制造商提供了预制 、仓储、运输上的便利条件和制
  造上的灵活适应性,同时也为用户提供了精度较高的产品。
  5)愈来愈多的先进可靠的元器件应用于开关柜中,使得其综合的技术性能
  水平提高。
  6)手车推进和拉出由丝杆传动,且在专用导轨上移动,因此操作轻巧,传
  动精密。
  7)手车拉出后由专用服务车承载,且服务车高度可以根据地面和导轨的高
  度调节,因此手车进出不受地面高低和平整度的影响。
  8)由于手车处在柜体中间位置,柜体下部空间均可作为电缆室,因此柜体
  安装以及电缆连接的空间宽裕,操作方便。
  9)由于电缆室在柜前和柜后是贯通的,因此中置式开关柜可以靠墙安装。
  
  
  第二章KYN28型开关柜存在的问题及解决方案
  KYN28型中置式开关柜作为一种新型的移开式开关柜,也有其不足之处。本章内容将就此型开关柜实现电气功能要求的结构及实际运行中存在的问题分别探讨,并提出解决方案。
  2.1 断路器柜内空间利用的局限性
  KYN28型中置式开关柜虽然体积小巧,操作轻便。但因手车体积有限,其上不能装配太多的主元件(见图2-1所视的开关柜结构示意图),在实现某些电气方案时,往往一台柜子不能满足要求,常需两台柜子才能实现。这无疑给用户增加了投资费用。
  
  图2-1KYN28型开关柜基本结构示意图
  
  A.母线室B.断路器手车室C.电缆室D.继电器仪表室
  a.a泄压装置a.b控制小线槽a.外壳b.分支小母线c.母线套管d.主母线e.静触头装置f.静触头盒g.电流互感器h.接地开关i.电缆 j.避雷器k.接地主母线l.装卸式隔板m.隔板(活门)n.二次插头o.断路器手车p.加热装置q.可抽出式水平隔板r.接地开关操作机构s.底板
  当遇到如图2-2的电气方案时,若把断路器安装到手车上,因手车体积太小,高压熔断器和电压互感器就不能安装在手车上了,只能安装于柜内;如果也要把 高压熔断器和电压互感器安装在手车上,只能用两台开关柜来实现。
  注意到开关柜下部电缆室的空间有余,通过对中置式开关柜的结构分析,设想在柜前下部再设计一个手车,即上下手车。上手车安装断路器,下手车安装高压熔断器和电压互感器。这样,一台柜子可实现图2-2的电气功能,其结构示意图见图2-3。
  
  
  图2-2 电气方案
  CB----断路器CT----电流互感器
  FU----熔断器PT----电压互感器
  
  图2-3实现图2-2电气方案的结构示意图
  
  以现在市场的价格来看,一个KYN28型开关柜的柜体(除内部开关、手车、元件、布线等以外的壳体结构)售价约为8000~20000元人民币不等。所以,用户在实现某个电气功能时,要求设备投资越少越好,即开关柜数量要尽可能地少。因此,上述方案的实现,对投资费用有限的用户(如房地产的配电设备项目等),具有很现实的意义。
  2.2 开关柜观察窗的局限性
  因国标中并未对开关柜观察窗的个数、面积、装设位置以及清晰度做出非常明确的规定,这使得开关柜柜后(以下简称“柜后”)的观察窗在实际运行当中存在着一些问题。
   1)一般只在柜后装设一个长型的钢化玻璃观察窗。有的生产厂家甚至未安
  装观察窗。
   2)柜后观察窗装设位置、面积的限制,运行人员无法清楚观察柜内设备情
  况。以装设在柜后中部的为例:运行人员无法从柜后近距离观察接地刀闸的实际状态和电缆接头及主变10kV侧开关柜母排、CT的情况;对柜内设备测温时,也会有很大的测温死区。而观察窗的材料特性会造成测得的温度与设备的实际温度存在着较大的误差。还有的观察窗安装位置较高使得运行人员根本无法观察和测温。
  我们认为可以采用两个观察窗并增大一定面积的方法来改善,只要其“防护等级、机械强度、材料特性”等符合国标的规定布置位置合适就可。采用硬固定的固定方式,比如将观察窗钻孔后用螺丝固定,并用胶水密封,这样能兼顾抗外力和防潮性能口同时在观察窗面上安装活动的可视小铁门,平时上锁,当要测温或要观察时可打开,这样虽然使用上不够便捷,但很好的解决了观察窗的防爆性能问题。测温仪测得的柜内设备温度数据应给予修正以常用的钢化玻璃观察窗为例,实际温度一般比测得的数据高出13℃(厚度不计)。
  2.3 运行中母排过热问题
  母排间间距较小,铜材质量不过关,截面积较小,且母排连接点较多,容易氧化、接触不良,导致连接点温度高,在柜内温度较高时导致母排载流能力降低,载流量减小。应特别指出的是现有10kV母排为增加绝缘往往使用绝缘热缩套管,但当母排发热严重时,绝缘胶套会破裂,有可能导致相间短路。
  上述问题,本人认为可从以下几点解决:
   1)选择设计制造工艺较高的厂家;
  2)增加母排间间距,必要时可对开关柜泄压通道进行一定的改造;
  3)采用质量较好的大尺寸铜材,增加母排载流量;
  4)在电气连接面上镀锡、镀银在设备投入、母排清扫时用凡士林、导电膏
  涂抹,降低接触电阻;
  5)增加柜内的散热措施。
  2.4 人为操作失误问题
  第一点就是电工本身的技术能力和安全的重要性问题,第二点就是在不可抗拒的人为操作下避免合闸回路导通。根据这两点,我们针对KYN-28高压开关柜做了个详细的观察,最后,采取了安装光电接近开关来解决人为操作事故,具体如下:
  我们在接地刀闸分离复位后,在接地刀侧面安装光电接近开关,采用光电开关的常开点来控制一个隔离继电器。依靠接地刀头复位后靠近接近开关,发出信号,控制隔离继电器闭合导通高压开关柜断路器的操作控制回路。采用光电开关的常开点主要是考虑到即便是光电开关失电或损坏的时候,都不能控制隔离继电器动作而构成高压断路器的操作回路导通,这样安全性能会更高。
  在高压短路器退出位置安装光电开关,此光电开关电源采用接地刀闸的光电开关常闭点来实现。即,接地刀闸在接地状态,此光电开关得电工作,接地刀闸在分离状态,此光电开关失电不工作。作用:此光电开关在断路器退出位置时,利用断路器上部金属框架靠近接近开关,光电开关感应到信号后输出控制隔离继电器来实现声光报警,提示工作人员接地刀闸在线路接地位置。(注:声光报警装置采用此光电开关的电源为公共端,利用光电开关的长闭触点受控,即断路器移位后光电开关丢失信号复位,导通声光报警回路,电源公共端是为了避免声光开关损坏或接地刀闸分离后造成声光报警装置误报的情况。)
  
  第三章结束语
  KYN28型户内开关柜由于体积小、结构紧凑、“五防”功能完善、操作简易可靠等优点给我们的生产、运行和检修与维护带来了极大的便利及安全保障,在现代电网建设中发挥着越来越重要的作用。但在实际生产运行中,仍存在一些不安全的因素,我们只有正视这些问题,思考、分析并从中找出相应的改进措施,才能更好保障电网的安全生产。
  参考文献
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