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發(fā)布時(shí)間：2021-09-09 13:36:48
如今緊湊型SF6絕緣環(huán)網(wǎng)箱廣泛用于世界各地城鄉(xiāng)電網(wǎng)、風(fēng)力發(fā)電站、中壓開(kāi)閉所、工廠配電、商業(yè)樓宇等當(dāng)?shù)兀蚨彩歉鱾€(gè)國(guó)家電力公司管理的配電產(chǎn)品，因而不同區(qū)域有不同的要求。本文針對(duì)這些運(yùn)用上的要求進(jìn)行剖析。
引言：城鄉(xiāng)電網(wǎng)的電力經(jīng)高壓一次變電至24/12kV后，需求大量的區(qū)域性二次變電站將電力分配至用戶終端。SF6全絕緣環(huán)網(wǎng)箱作為二次配電的中心產(chǎn)品，運(yùn)用范圍廣，數(shù)量大，環(huán)網(wǎng)箱的安全與可靠性直接影響配電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。盡管典型SF6全絕緣環(huán)網(wǎng)箱能夠滿意運(yùn)用要求，但也有國(guó)家、區(qū)域依據(jù)安全、運(yùn)用等制定了一些特殊要求。
一般要求
SF6環(huán)網(wǎng)箱是一個(gè)徹底密封的體系，其所有帶電部件以及開(kāi)關(guān)封閉在不銹鋼的殼體內(nèi)。整個(gè)開(kāi)關(guān)設(shè)備不受外部環(huán)境條件的影響，從而能夠確保運(yùn)行可靠性及人身安全，并且完結(jié)了免保護(hù)。經(jīng)過(guò)選擇可擴(kuò)展母線，能夠完結(jié)任何組合，達(dá)到全模塊化。擴(kuò)展母線徹底絕緣和屏蔽，確保了高可靠性和安全性。
契合標(biāo)準(zhǔn)：IEC62271-1; EC62271-100；IEC62271-200；IEC60265；IEC60480等。
安全要求
內(nèi)部電弧等級(jí)及泄壓辦法
關(guān)于國(guó)外客戶，開(kāi)關(guān)柜抗內(nèi)部電弧毛病要求是有必要的，因?yàn)槿说陌踩堑谝晃坏模?/span>環(huán)網(wǎng)箱都需求經(jīng)過(guò)內(nèi)部電弧實(shí)驗(yàn)，包括電纜室和氣箱都需求經(jīng)過(guò)AFL 20kA 1s的實(shí)驗(yàn)，一般只要求AFL前部及兩側(cè)滿意標(biāo)準(zhǔn)，考慮靠墻裝置，對(duì)后部防護(hù)一般不做要求。
環(huán)網(wǎng)箱很多是裝置在獨(dú)自箱變或野外箱里，因而泄壓辦法首要有以下幾種
電纜溝泄壓
環(huán)網(wǎng)箱氣箱和電纜室的內(nèi)部電弧壓力經(jīng)過(guò)電纜室后部的泄壓通道直接開(kāi)釋到電纜溝內(nèi)部，有些規(guī)劃則是把電纜溝后邊封閉起來(lái)，專門(mén)用了壓力開(kāi)釋，但這樣會(huì)使電纜溝尺寸變小，不利于裝置。
柜后部頂部泄壓
壓力經(jīng)過(guò)后部通道上部開(kāi)釋出來(lái)，氣流出來(lái)后沿著箱頂部走，氣流已經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離的流動(dòng)，焚燒火焰及沖擊力已顯著減小，對(duì)設(shè)備和人員的傷害較小，防止開(kāi)釋到電纜溝對(duì)電纜的破壞，或氣箱電弧壓力直接從頂部開(kāi)釋到開(kāi)關(guān)室頂部反彈，直接損害柜前人員，或反彈進(jìn)一步燒損其它設(shè)備。
環(huán)網(wǎng)箱底部緩沖泄壓
有些歐洲國(guó)家如比利時(shí)電力公司要求環(huán)網(wǎng)箱有必要按此辦法泄壓；如下圖所示：開(kāi)關(guān)柜裝有一個(gè)公共底座，底座空間作為電弧沖出的緩沖，壓力和能量迅速減小，然后經(jīng)過(guò)后部200x200的開(kāi)口開(kāi)釋，以減少對(duì)人和設(shè)備的損害。
電纜耐壓實(shí)驗(yàn)
依照IEC62271-200標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：開(kāi)關(guān)設(shè)備和操控設(shè)備能夠規(guī)劃成答應(yīng)在將電纜銜接到開(kāi)關(guān)設(shè)備和操控設(shè)備時(shí)對(duì)其進(jìn)行測(cè)驗(yàn)。這能夠經(jīng)過(guò)專用測(cè)驗(yàn)銜接或電纜終端來(lái)履行。在這種情況下，開(kāi)關(guān)設(shè)備和操控設(shè)備應(yīng)能夠接受標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的施加在仍與電纜銜接的零件上的額外電纜測(cè)驗(yàn)電壓，一起應(yīng)將額外電壓施加到電纜的那些部分上。主電路規(guī)劃為在測(cè)驗(yàn)電纜期間堅(jiān)持帶電狀態(tài)。
對(duì)每一個(gè)電纜實(shí)驗(yàn)?zāi)蛪褐担瑧?yīng)施加下述實(shí)驗(yàn)電壓：
將母線側(cè)所有極連在一起，并在其對(duì)地之間施加電壓值為額外電壓Ur的單相電壓；
在與電纜銜接的每一極上順次施加額外電纜實(shí)驗(yàn)電壓Uct(a.c.)或Uct(d.c.)， 其他非試極電纜應(yīng)接地。a)與b)的實(shí)驗(yàn)電壓應(yīng)一起施加。
依照標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)電壓由用戶協(xié)商，不同品種的電纜對(duì)耐壓要求是不同，下表是一些客戶要求的實(shí)驗(yàn)電壓，僅供參考。
這條標(biāo)準(zhǔn)除了要求對(duì)阻隔斷開(kāi)工頻耐壓進(jìn)行驗(yàn)證，一起也要求產(chǎn)品需求對(duì)電纜耐壓提供接口，固體絕緣電纜裝置到出線套管上后，要求不拆除電纜進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，一般有以下幾種做法：
電纜頭直接實(shí)驗(yàn)
取出T型電纜堵頭，裝置電纜耐壓實(shí)驗(yàn)絕緣接頭進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
電纜實(shí)驗(yàn)的操作順序如下：
a.切斷需實(shí)驗(yàn)柜的出線電纜電源；
b.合接地開(kāi)關(guān)使出線電纜接地；
c.取下電纜室蓋板；
d.阻隔并接地電壓互感器、插拔式避雷器、帶電顯示設(shè)備；
e.銜接實(shí)驗(yàn)接頭/電纜到電纜套管和實(shí)驗(yàn)設(shè)備；
f.用模仿電纜室蓋板的辦法，解鎖電纜室門(mén)的聯(lián)鎖，使接地開(kāi)關(guān)能夠分閘；
g.操作接地開(kāi)關(guān)分閘；
h.依照電纜和電纜附件供應(yīng)商的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行電纜實(shí)驗(yàn)。
經(jīng)過(guò)電纜靴進(jìn)行電纜耐壓實(shí)驗(yàn)
這種實(shí)驗(yàn)辦法要求在電纜室蓋板翻開(kāi)的情況進(jìn)行工頻耐壓實(shí)驗(yàn)，但這與安全的聯(lián)鎖相矛盾，即電纜室蓋板在未封閉的情況下是不能分開(kāi)接地開(kāi)關(guān)的，因而需求聯(lián)鎖中止保護(hù)，只答應(yīng)電纜實(shí)驗(yàn)時(shí)將電纜室門(mén)和接地開(kāi)關(guān)聯(lián)鎖解鎖，并放置不答應(yīng)合閘阻隔開(kāi)關(guān)的警告標(biāo)記；但這些指示警告并不能徹底防止誤操作，如電纜實(shí)驗(yàn)后，電纜室蓋板與接地開(kāi)關(guān)間的聯(lián)鎖免除未及時(shí)康復(fù)，就會(huì)形成誤入帶電距離的潛在風(fēng)險(xiǎn)。為防止這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)，也有規(guī)劃選用機(jī)械鑰匙鎖的型式，即選用安全鑰匙鎖來(lái)確保電纜室蓋板封閉，開(kāi)關(guān)才干操作的規(guī)劃，即在蓋板和柜體各裝置一把鎖，只要蓋板正確徹底的裝置到電纜室，鑰匙才干夠拔出來(lái)，開(kāi)關(guān)才干操作，這只是額外的補(bǔ)救計(jì)劃，國(guó)外客戶很難接受。
經(jīng)過(guò)接地排端子實(shí)驗(yàn)
即對(duì)三工位開(kāi)關(guān)接地靜觸頭裝置絕緣套管和可拆開(kāi)的接地短接排，如施耐德的RM6，為了測(cè)驗(yàn)電纜絕緣和查找毛病，有可能在不斷開(kāi)銜接設(shè)備的情況下，經(jīng)RM6向電纜引進(jìn)42kV直流實(shí)驗(yàn)電壓，繼續(xù)15分鐘；為了經(jīng)過(guò)接地觀察窗引進(jìn)直流實(shí)驗(yàn)電壓，應(yīng)閉合接地開(kāi)關(guān)和翻開(kāi)可移動(dòng)接地銜接設(shè)備，實(shí)驗(yàn)時(shí)需運(yùn)用特殊實(shí)驗(yàn)夾子。
經(jīng)過(guò)接地排端子的電纜耐壓實(shí)驗(yàn)
這種實(shí)驗(yàn)辦法，只針關(guān)于這種環(huán)網(wǎng)箱結(jié)構(gòu)，即接地開(kāi)關(guān)堅(jiān)持在合閘方位，將實(shí)驗(yàn)套管與接地套管銜接進(jìn)行耐壓實(shí)驗(yàn)，不需求翻開(kāi)電纜室蓋板，但實(shí)驗(yàn)后接地短接排未銜接或沒(méi)有可靠銜接，可能導(dǎo)致檢修帶電風(fēng)險(xiǎn)，或不能接受接地短路電流的風(fēng)險(xiǎn)。
專用的電纜耐壓實(shí)驗(yàn)接口實(shí)驗(yàn)
經(jīng)過(guò)一個(gè)裝有接地排和觸頭的小門(mén)翻開(kāi)時(shí)，裝置實(shí)驗(yàn)套管進(jìn)行耐壓實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)完結(jié)后，關(guān)上門(mén)，自動(dòng)實(shí)驗(yàn)短接及接地。該計(jì)劃簡(jiǎn)單，防止了拆開(kāi)作業(yè)，經(jīng)過(guò)小門(mén)與開(kāi)關(guān)之間的機(jī)械聯(lián)鎖確保小門(mén)只要封閉到位后，開(kāi)關(guān)才干被分閘到阻隔方位。且該計(jì)劃斷開(kāi)距離更大，阻隔耐壓水平更高。
專用窗口的電纜耐壓實(shí)驗(yàn)
機(jī)械鑰匙聯(lián)鎖
環(huán)網(wǎng)箱的開(kāi)關(guān)間，及開(kāi)關(guān)與蓋板間，以及體系各開(kāi)關(guān)、變壓器之間的聯(lián)鎖，一般要求選用國(guó)際聞名工業(yè)鎖具如FORTRESS, CASTELL等品牌鎖具。除非低壓斷路器鎖定于阻隔或分閘方位，不然不能觸及中壓側(cè)接地開(kāi)關(guān)和斷路器；除非中壓側(cè)接地開(kāi)關(guān)鎖定于合閘方位，不然不能觸及變壓器。
如圖7所示，環(huán)網(wǎng)箱內(nèi)部，阻隔/接地開(kāi)關(guān)與電纜室門(mén)之間的鑰匙聯(lián)鎖，電纜室蓋板翻開(kāi)后，鑰匙被鎖定，不能拔出插入到阻隔開(kāi)關(guān)鎖，即不能操作接地開(kāi)關(guān)；只要蓋板合上，鑰匙才干拔出，去操作接地開(kāi)關(guān)分閘。而體系角度，只要接地開(kāi)關(guān)合閘，鑰匙才干被取出，去開(kāi)變壓器箱的門(mén)，完結(jié)變壓器檢修，一起低壓斷路器不能合閘。
操作安全要求
關(guān)于負(fù)荷開(kāi)關(guān)+熔斷器組合柜，有些負(fù)荷開(kāi)關(guān)為完結(jié)電動(dòng)脫扣需求在負(fù)荷開(kāi)關(guān)手動(dòng)合閘后，再反向旋轉(zhuǎn)完結(jié)儲(chǔ)能，以便使熔斷器短路熔斷后，迅速完結(jié)負(fù)荷開(kāi)關(guān)動(dòng)作搬運(yùn)電流開(kāi)斷，這種規(guī)劃客戶不能接受，原因當(dāng)負(fù)荷開(kāi)關(guān)剛合上時(shí)出現(xiàn)短路，熔斷器熔斷，如果儲(chǔ)能還不到位，就不能當(dāng)即跳閘，形成事端。因而產(chǎn)品規(guī)劃要肯定安全，考慮到實(shí)踐運(yùn)用。
關(guān)于聯(lián)鎖，有必要選用主動(dòng)防護(hù)型規(guī)劃，即選用封堵操作孔的辦法，使不能操作，經(jīng)過(guò)邏輯操控，防止誤操作。
運(yùn)用環(huán)境要求
高濕度區(qū)域
關(guān)于高濕度的區(qū)域，凝露現(xiàn)象會(huì)經(jīng)常產(chǎn)生，一次回路密封在氣箱內(nèi)不受影響，操作機(jī)構(gòu)、二次回路等需求做好防護(hù)，還要注意熔斷器倉(cāng)的凝露。如澳大利亞某工業(yè)用戶，環(huán)網(wǎng)箱裝置在野外箱內(nèi)，早晨開(kāi)機(jī)作業(yè)，晚上封閉電源沒(méi)有負(fù)荷，某日替換熔斷器，發(fā)現(xiàn)熔斷器座嚴(yán)峻腐蝕，因?yàn)槿蹟嗥鱾}(cāng)蓋與倉(cāng)體徹底密封，滿意IP67要求，硅橡膠緊縮量確保高壓熔斷器與柜體之間接受工頻耐受電壓，不可能潮氣進(jìn)入熔斷器倉(cāng)，讓人百思不得其解。
環(huán)網(wǎng)箱高壓熔絲倉(cāng)腐蝕
考慮到該設(shè)備裝置在澳大利亞近海區(qū)域，且該熔斷器為客戶自行裝備，現(xiàn)場(chǎng)裝置，裝置季節(jié)也是在夏天濕度大，相對(duì)濕度下露點(diǎn)如表3。
假定裝置熔斷器時(shí)溫度是20攝氏度，80%相對(duì)濕度，依據(jù)表2露點(diǎn)是16.4度，裝置進(jìn)程繼續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，裝置完結(jié)熔斷器倉(cāng)密封，此時(shí)倉(cāng)體內(nèi)部與外界徹底隔絕的抱負(fù)情況下，箱體內(nèi)部產(chǎn)生凝露的條件，假定熔斷器裝置時(shí)環(huán)境溫度25度，相對(duì)濕度60%，因?yàn)榻^緣筒內(nèi)部與外界隔絕，箱體內(nèi)部初始空氣的溫濕度為熔斷器裝置時(shí)環(huán)境的溫濕度，依據(jù)下表所示凝露溫度是16.7度，因?yàn)樵O(shè)備晚上停機(jī)，外界環(huán)境溫度只要5~10度，形成凝露的露點(diǎn)溫度一直低于環(huán)境溫度，熔斷器筒內(nèi)部一定是在筒內(nèi)部空氣溫度低的當(dāng)?shù)?，筒?nèi)部溫度較低的部位是熔斷器筒蓋的當(dāng)?shù)?，因而熔斷器桶蓋上的熔斷器卡抓達(dá)到露點(diǎn)溫度，形成凝露，周而復(fù)始，形成鍍銀氧化和熔絲座嚴(yán)峻腐蝕。
因而環(huán)網(wǎng)箱有必要考慮這種運(yùn)用場(chǎng)合，使高壓熔絲倉(cāng)堅(jiān)持干燥，替換熔絲時(shí)需求滿意濕度條件，減少露出時(shí)間，必要時(shí)用斷路器柜取代組合電器柜。
高海拔運(yùn)用
關(guān)于氣體絕緣開(kāi)關(guān)柜，因?yàn)橹鲙щ娀芈肪O(shè)置在充氣的封閉氣箱中，且外銜接均選用固體絕緣辦法，因而不受大氣壓力對(duì)外絕緣的影響，關(guān)于氣體絕緣開(kāi)關(guān)柜，需求首要考慮氣箱的強(qiáng)度。
在智利等南美國(guó)家，海拔一般在3500米左右，關(guān)于SF6緊湊型環(huán)網(wǎng)箱來(lái)說(shuō)，海拔的影響首要體現(xiàn)在大氣壓力的改變，在海拔3500米，大氣壓力是0.065Mpa，假定充氣壓力是0.13Mpa肯定壓力，在1000米海拔下，氣箱表里壓力差0.04Mpa，而海拔3000米情況下，表里壓力差就達(dá)到0.065Mpa，
這種情況下，氣箱就會(huì)膨脹，嚴(yán)峻時(shí)會(huì)導(dǎo)致氣箱決裂，形成漏氣等事端。
一般做法是在選用加強(qiáng)型氣箱，對(duì)壓力開(kāi)釋閥、密封圈等結(jié)構(gòu)加強(qiáng)，一起在滿意絕緣的情況下，適當(dāng)降低充氣壓力。不只要考慮實(shí)踐運(yùn)行的情況，還需求考慮運(yùn)送進(jìn)程中是否途經(jīng)高海拔區(qū)域，選用低壓力或無(wú)壓力運(yùn)送，確保產(chǎn)品的氣密性，氣箱強(qiáng)度不被破壞。
結(jié)語(yǔ)
環(huán)網(wǎng)箱運(yùn)用于二次配電量大，開(kāi)關(guān)柜緊湊，經(jīng)過(guò)裝置野外開(kāi)關(guān)站、箱式變電站等廣泛服務(wù)于居民、小工業(yè)、商業(yè)樓宇等，環(huán)網(wǎng)箱技術(shù)成熟，產(chǎn)品可靠性高，需求依據(jù)國(guó)外客戶要求提高產(chǎn)品安全性、滿意客戶運(yùn)用要求才干夠更多的出口到世界各地，我國(guó)電氣設(shè)備制造廠不能只局限于國(guó)內(nèi)競(jìng)賽，應(yīng)該勇于走出去，重視產(chǎn)品安全性，可靠性，生產(chǎn)出滿意各地要求、世界級(jí)的產(chǎn)品。
