高壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究范文

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【摘要】

本文首先對(duì)當(dāng)前開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題進(jìn)行介紹，并在此基礎(chǔ)上探討解決問題的有效措施。實(shí)現(xiàn)對(duì)10kV高壓開關(guān)柜的有效改進(jìn)。

【關(guān)鍵詞】

10kV；高壓開關(guān)柜；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

10kV高壓開關(guān)柜是當(dāng)前使用十分普遍的一種柜型，為了進(jìn)一步提高產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，對(duì)高壓開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行不斷改進(jìn)與完善是非常重要的。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否科學(xué)合理，直接關(guān)系著產(chǎn)品的使用性能和效果。所以，提高對(duì)開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重視程度，分析問題產(chǎn)生的原因，并制定相應(yīng)的解決措施是非常重要的，應(yīng)該引起相關(guān)部門的高度重視。

110kV高壓開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)

就目前電力系統(tǒng)中所涉及的高壓開關(guān)柜來看，其結(jié)構(gòu)主要以組裝式為主，原因是組裝式結(jié)構(gòu)的開關(guān)柜具有安裝簡(jiǎn)便、靈活性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，安裝過程中可以根據(jù)實(shí)際情況改變幾個(gè)小部件來實(shí)現(xiàn)不同的安裝需求。就當(dāng)前10kV高壓開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)來看，主要包括5個(gè)部分，即電纜室、儀表室、斷路器室、母線室和小母線室。這幾個(gè)部分既彼此聯(lián)系，又相互獨(dú)立。每一個(gè)構(gòu)成部分都有其各自的功能，其中，電纜室主要是敷設(shè)電纜的地方，也是安裝電氣元件的地方，這些電氣元件包括接地開關(guān)和避雷裝置等。儀表室主要安裝的是二次元件，通過二次元件的正確安裝實(shí)現(xiàn)對(duì)開關(guān)柜各項(xiàng)功能的有效控制。斷路器室主要安裝的是斷路器，通常情況下，對(duì)于斷路器的安裝主要有固定式和手車式兩種安裝方式，固定式安裝方式的優(yōu)點(diǎn)在于操作簡(jiǎn)單，而且安裝成本較低，但是靈活性較低；而手車式安裝方式的優(yōu)點(diǎn)則是可靠性高，能夠大幅度提高供電的安全性和穩(wěn)定性，但相應(yīng)的成本也比較高。安裝人員需要根據(jù)實(shí)際需求，選擇最佳的安裝方式。母線室中所安裝的母線大小和強(qiáng)度需要滿足一定的動(dòng)、熱穩(wěn)定值的要求。而小母線室則主要安裝一些簡(jiǎn)單的小母線。只有做好上述5個(gè)部分的安裝工作，才能夠10kV高壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性，進(jìn)而提高設(shè)備的使用性能。

210kV高壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵性問題

高壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否科學(xué)、合理，直接關(guān)系著設(shè)備性能的有效發(fā)揮。就目前10kV高壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)際情況來看，其過程中所涉及的關(guān)鍵性問題主要包括以下5個(gè)方面，只有將這些問題有效解決，才能夠從根本上提高開關(guān)柜的整體質(zhì)量，進(jìn)而將其作用充分發(fā)揮出來。

2.1安全凈距安全凈距是當(dāng)前10kV高壓開關(guān)柜設(shè)計(jì)中必須考慮的一個(gè)問題，其針對(duì)的對(duì)象主要是設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中所涉及的全部裸露帶電的電元件，如果沒有使這些電元件之間存在安全凈距，那么必然會(huì)導(dǎo)致短路現(xiàn)象發(fā)生，嚴(yán)重的還會(huì)直接導(dǎo)致電力系統(tǒng)崩潰。對(duì)于安全凈距問題的解決，設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)相關(guān)的電力標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，以海拔1000米的高度為分界點(diǎn)，在1000米以下的時(shí)候，確保電元件之間的安全凈距大于125mm，而在1000米以上的時(shí)候，則應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。如果配電室的空間較小，無法滿足電元件之間較大安全凈距的需求，那么可以采取縮小高壓開關(guān)柜尺寸的方式，將絕緣問題有效解決。除此之外，采取DMC、SMC絕緣板也能夠在一定程度上將絕緣問題解決，但需要注意的是，在對(duì)這類材料進(jìn)行使用的時(shí)候，必須確保開關(guān)柜的帶電裸導(dǎo)體和該絕緣板之間的空隙大于15mm。此外，隨著時(shí)間的不斷增長(zhǎng)，絕緣隔板的絕緣性能也會(huì)隨之下降，所以必須對(duì)其進(jìn)行定期檢查，一旦發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)及時(shí)采取措施將其解決。

2.2爬電距離為了進(jìn)一步確保10kV高壓開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足需求，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)爬電距離的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行了解與掌握。目前，對(duì)于開關(guān)柜各組件和外絕緣爬電的比距，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中有明確規(guī)定，要求為純瓷絕緣18mm/kV和有機(jī)絕緣20mm/kV。但就實(shí)際情況而言，這一標(biāo)準(zhǔn)要求較高，很多常規(guī)的元件都無法滿足這種需求，從而導(dǎo)致要求很難實(shí)現(xiàn)。在這種情況下，廠家往往會(huì)采用增高或增多裙邊的方式來對(duì)元件進(jìn)行定制，以此來確保元件能夠滿足規(guī)定的根本要求。此外，對(duì)于爬電距離的設(shè)計(jì)，還需要結(jié)合設(shè)備運(yùn)行的具體環(huán)境，在原有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上加設(shè)自動(dòng)控制的加熱器，以此來有效避免凝露現(xiàn)象的發(fā)生。

2.3五防連鎖所謂五防連鎖，其內(nèi)容主要包括5個(gè)方面，即防止斷路器誤分誤合、防止人誤入帶電間隔室、防止帶電操合接地開關(guān)、防止帶負(fù)荷分合上下隔離開關(guān)以及防止帶有臨時(shí)接地線。就目前10kV高壓開關(guān)柜五防連鎖的實(shí)施方法來看，主要以機(jī)械連鎖和機(jī)械程序鎖兩種方式為主，其中，機(jī)械連鎖這種模式下的系統(tǒng)中的各個(gè)部件相互聯(lián)系，按照相應(yīng)的操作程序?qū)嵤└黜?xiàng)操作。五防連鎖的優(yōu)點(diǎn)在于具有較高的可靠性，在設(shè)備運(yùn)行過程中如果不是人為損壞，便會(huì)始終處于正常運(yùn)行的狀態(tài)，但是由于五防連鎖涉及的內(nèi)容較多，所以在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上比較復(fù)雜，而且對(duì)加工工藝也有較高要求。機(jī)械程序鎖的結(jié)構(gòu)則相對(duì)來說比較簡(jiǎn)單，但是由于結(jié)構(gòu)中存在外萬能鑰匙，所以不可避免會(huì)出現(xiàn)由于人為操作失誤而造成的各類問題。所以，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該根據(jù)10kV高壓開關(guān)柜運(yùn)行的實(shí)際需求采取最佳的五防連鎖方式。

2.4防護(hù)等級(jí)防護(hù)等級(jí)也是10kV高壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要著重考慮的一項(xiàng)問題，防護(hù)等級(jí)只有滿足一定需求，才能夠起到一定的保護(hù)作用。在具體設(shè)計(jì)過程中，隨著防護(hù)等級(jí)的提高，相應(yīng)的費(fèi)用也會(huì)增加，散熱條件也會(huì)隨之變差。所以，為了確保開關(guān)柜整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足需求，在對(duì)防護(hù)等級(jí)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，必須綜合考慮上述幾個(gè)方面的因素。

2.5動(dòng)穩(wěn)定一般來說，10kV高壓開關(guān)柜能夠承受的額定電路開斷電流為20kA-50kA，如果電路開斷電流超過這一范圍，那么就會(huì)導(dǎo)致母線之間產(chǎn)生較大的電動(dòng)力。在這種情況下，為了有效避免母線偏移的現(xiàn)象發(fā)生，設(shè)計(jì)人員需要借助支撐絕緣子的支撐進(jìn)行保護(hù)，而不會(huì)使母線發(fā)生彎曲和變形或損壞母線支撐件、蓋板等，在某些薄弱環(huán)節(jié)，還應(yīng)該有所加強(qiáng)。

3結(jié)語

綜上所述，隨著社會(huì)發(fā)展對(duì)電力系統(tǒng)要求的不斷提高，10kV高壓開關(guān)柜作為系統(tǒng)中最重要的控制和保護(hù)設(shè)備，對(duì)其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行不斷完善也引起了相關(guān)部門的高度重視。從本文的分析我們能夠看出，當(dāng)前10kV高壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中仍然存在一些有待解決的問題，這就要求相關(guān)部門要從問題產(chǎn)生的根本原因出發(fā)，采取針對(duì)性的措施將問題解決，進(jìn)而確保開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足需求，提高產(chǎn)品性能，更好的將產(chǎn)品的作用發(fā)揮出來，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的優(yōu)化與完善。

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作者：游婉娜 單位：廣東省新會(huì)電器廠有限公司