高压开关范文

高压开关范文（精选11篇）

高压开关 第1篇

1 高压开关设备检修技术

高压开关设备检修是一项专业性、技术性的工作, 不但需要专业的检修人员利用专业的检修技术进行, 而且还对检修人员的技术水平有强制性规定, 这样才能确保高压开关设备检修的安全与质量。通常, 高压开关设备检修主要包括故障检修和参数检修两种。对于高压开关设备的维护工作也应该围绕上述两项内容而开展。当前电力事业迅猛发展, 高压开关设备在各级电力网、配变电站、功能电气之中运用非常普遍, 特别是电力科技快速发展, 引发高压开关设备的类型和功能正在复杂与丰富, 这就给高压开关设备检修工作提出了更难、更复杂的要求。新时期, 高压开关设备检修有了新的发展, 绝缘成为高压开关设备稳定的关键问题。绝缘会产生高压开关设备局部放电、漏电等问题, 进而出现高压开关的误动与拒动, 因此, 新一代的高压开关设备检修技术要对此予以关注, 形成技术上对高压开关设备检修工作的强化。

2 高压开关设备检修重点

老化是高压开关设备产生各类故障和隐患的基本原因。电力线路和电气的不稳定, 会引发高压开关设备的急剧老化。因此, 检修高压开关设备的重点, 应该放在对高压开关设备状态的判断上。要针对高压开关设备老化的原因进行分析, 确定产生高压开关设备老化的因果关系, 在对高压开关设备寿命进行判断的基础上, 探寻检修和维护高压开关设备的方法。这样, 才能有效延长高压开关设备的寿命, 降低高压开关设备的隐患, 避免高压开关设备的事故, 进而达到高压开关设备检修工作的预定目标。

3 高压开关设备检修工作的价值

3.1 高压开关设备检修的系统性价值

检修高压开关设备, 可以实现整个电力线路的稳定, 有助于电力系统处于安全、稳定的状态, 这样就可以发挥电力线路对能源的安全传输作用, 进而实现整个系统设置高压开关设备的根本目标。

3.2 高压开关设备检修的功能性价值

检修高压开关设备, 除了可以确保高压开关设备的稳定之外, 还有利于高压开关设备管理的电气设备的安全, 使电气设备免于电压波动, 电网特殊情况的干扰, 能够确保设备功能的连续, 实现对电气设备的精确而连续的功能维护。

3.3 高压开关设备检修的电力价值

高压开关设备长期工作在高电压高电流的环境中, 难免有很多问题困扰着高压开关设备的工作寿命和工作效率。对于高压开关的检修, 应用于高压电器中的研究, 会给整个高压工业带来光明的前途。这些年来, 随着与高压开关检修相关的技术不断发展和应用领域的不断扩大, 研究与高压开关检修相关的技术应用, 对国计民生都有重要影响, 对于高压电器行业的发展起到非常重要的作用。高压开关设备检修应用于高压电器中, 对于高压电器的使用寿命和工作效率等, 都起到深刻的影响作用。

4 结语

高压开关设备是整个电路和功能电气的保证设备。进行高压开关设备深度、全面检修, 是电力工作的内容, 对延长高压开关设备的使用寿命、设备的稳定有着重要的影响。在电力工作里, 应该将高压开关设备的运维和检修当作日常维护工作的重点, 形成高压开关设备检修的核心机制, 建立起高压开关设备的具体规范, 在有效确保高压开关设备状态与功能的同时, 达到对电力线路和电气设备的稳定保护作用。

摘要：高压开关设备是电力线路的稳定器, 也是确保电气功能和安全的重要装备。本研究从检修工作的角度, 对高压开关设备的相关问题进行了研讨, 在分析高压开关设备检修技术的基础上, 对高压开关设备检修的重点问题进行了强调, 阐述了高压开关设备检修的价值, 以高压开关设备的稳定运行来实现整个电力线路和电气功能设备的稳定。

关键词：高压开关设备,设备检修,老化,寿命,价值

参考文献

[1]周会高, 杨陶莉, 赵端庆, 等.浅议高压开关设备的温升和机械试验[J].高压电器, 2002, (05) :96.

[2]钱家骊.高压开关设备在线监测和故障诊断的几个问题[J].电力设备, 2003, (06) :78.

高压开关柜正常使用条件 第2篇

2.海拔高度:一般不超过1000米. 对于安装在海拔高于1000米处的设备,外绝缘的绝缘水平应将所要求的绝缘耐受电压乘以修正系数Ka[ka=1÷(1.1-H10-4)]来决定。由于高海拔地区空气稀薄,电器的外绝缘易击穿,所以采用加强绝缘型电器，加大空气绝缘距离，或在开关柜内增加绝缘防护措施。

3.环境湿度: 日平均值不大于95%，月平均值不大于90%，

4.地震烈度: 不超过8度。

IP3X 防止直径大于2.5mm的物体 1.防止直径大于2.5mm的固体进入壳内;

2.防止厚度(直径)大于2.5mm工具或金属线触及柜内带电部分或运动部件

IP4X 防止直径大于1mm的物体 1.防止直径大于1mm的固体进入壳内;

2.防止厚度(直径)大于1mm工具或金属线触及柜内带电部分或运动部件

IP5X 防 尘 1.能防止灰尘进入达到影响产品的程度;

2.完全防止触及柜内带电部分或运动部件

高压开关柜绝缘防范对策 第3篇

高压开关柜因其在电力系统中的重要作用而使其变得更加不可或缺。高压开关柜负责保护和控制整个发电系统中的电能分配系统与转换系统。因此，整个电力系统的运转全在于高压开关柜能否正常且可靠的运行，所以其在输电网路中具有重要地位已经不言而喻。鉴于此，为确保高压开关柜的正常工作，并对其绝缘防范问题加紧研究和解决已成为今后电力工作人员的工作重点。

高压开关柜绝缘事故的原因

环境的负面影响。高压开关柜的绝缘情况会因为其所处环境不同而有较大差异。例如，绝缘体的外表面会由于其所处环境的湿度和干净度而有所影响。如果在干燥环境中有灰尘附着于绝缘体表面，将不会对绝缘电阻的工作情况有所影响。反之，如有绝缘电阻处于受潮环境中，没有灰尘等杂物附着于表面，也不会影响绝缘电阻的绝缘强度。但是一旦兼具上述两种因素，即绝缘体长时间处于潮湿且灰尘比较大的场所，极易引起绝缘电阻的阻值下降，同时增大泄露电流，进而引发相应安全事故和故障。

绝缘爬距和空气间隙不足。空气间隙与绝缘爬距低于相应标准要求也是造成高压开关柜重要绝缘事故中比较突出的一个因素，而且通常表现为相间电弧的事故形式。在分析实际相关故障档案后发现，如果高压开关柜的绝缘强度处于较低的水平，绝缘等级较差，以及相关设备和材料的质量达不到相关的要求，便有极大概率引发生绝缘事故。与此同时，高压开关柜的共性问题便是其相关电气设备的绝缘性不达标，而且相应电气设备绝缘泄露比距值偏低。因此，如果输电系统中的输电电压有波动或当电压值偏低时，便有较大概率发生绝缘闪络等故障事故。

设备制造质量和工艺缺陷。高压开关柜的装配工艺和制造质量将会极大的影响其整体性和耐压性。例如，即便在耐压试验中高压开关柜中的部分电气元件可以满足试验要求，但是往往在将各电气元件进行组装后，其整体耐压性上却达不到标准。因此，高压开关柜的工艺落后和生产质量不达标是发生该问题的最主要原因。比如较差的装配质量可以从紧固螺丝是否符合操作规则中看出，螺栓在拧紧之后螺杆伸出长度超过螺母的尺寸规定要求。如果在支撑瓷柱处其紧固地板没有经过绝缘处理，不仅集中了电场局部场强，而且影响彼此的绝缘距离。与此同时，相关防范措施没有在高压开关柜设备中设置到位，例如，设计缺陷存在与开关电气装置中联锁位置，从而难以区分分闸与合闸的位置，从而影响电力工作人员的操作，增加了绝缘事故的发生概率和事故的严重程度。

高压开关柜绝缘防范对策

严格执行规程。电力企业为做好防范技术措施，防止电气装置出现过电压故障，相关管理人员务必严格执行《电力设备过电压保护设计技术规程》以及《电业安全规程》的规定。此外，为避免操作人员出现误操作，严格在管理过程中坚持“两票三制”的原则，同时根据实际情况来调整预防性试验的时间，以保障各电气设备处于良好工作状态。

加大绝缘爬距。注意控制保持合理的绝缘爬距，例如，环氧绝缘材料的爬距最小应为200mm，外绝缘爬距的最小距离为190mm。如绝缘子的绝缘性较低，应使用复合材料或瓷瓶绝缘子来替代。如高压开关柜所处外界环境有较多灰尘，可以将其中绝缘子更换为防污型。此外，在防止作业人员因带电装置暴露在外而造成伤害的同时，也为避免导电铝排铜排因有害气体或盐雾污闪而出现腐蚀，应对外绝缘爬距进行定期检验，其中应注意所用高压开关柜和其中电气装置满足该作业环境下的防污等级。

选择合适的防护等级。常用的防护等级如下所述：IP2X能阻挡手指或直径大于12mm、长度不超过80mm的物体进入：IP3X能阻挡直径或厚度大于2.5mm的工具、金属丝等物体进入：IP4X能阻挡直径大于1.0mm的金属丝或厚度大于1.0mm的窄条等物体进入；IP5X能防止影响设备安全运行的大量尘埃进入，但不能完全防止一般灰尘进入。

加强维护监控管理工作。根据相关技术规范来设置高压开关柜中金属结构以及其中其它电气装置的金属部件的接地，牢固连接于专用接地导体处。任何与主回路分开的部件均可以采用隔离开关与接地开关以彼此切换的方式来实现接地。使用专用端子把各高压开关柜的接地导体进行连接并固定。使用与柜体机械强度相一致的金属来制作高压开关柜内用来分开各电气装置的隔板，并做好接地处理。在支架上必须牢固安装各种装置，例如，断路器、负荷开关和操作机构等，避免有外力作用致使其发生形变。继电器与仪表的设备不应在负荷开关、断路器以及接触器出现操作振动时而受到影响。与此同时，为方便维护、检修和定期开展预防性实验，应将互感器设计并安装在合适的位置。

净化环境，封堵孔洞，严防潮。应加装滤网和网栅等装置在抽风机或百叶窗结构中，以防止尘埃或小动物的进入，并起到通风和净化空气的作用。如环境中有较高湿度，应及时添加除湿装置。封堵利于潮气进入的柜体缝隙或孔洞，并用阻燃材料封堵电缆孔。此外，注意定期对设备进行维护，确保绝缘的状态符合正常工作的要求，以保障其各项参数符合运行的要求。

高压开关触头发热的在线监测 第4篇

高压开关是电力行业生产中的重要设备之一, 它广泛用于各发电厂、变电站的高压开关间隔中。由于高压开关工作于断路器小室, 按有关规程的要求, 除电气母线连接外, 通风、控制都由隔板隔开, 即采用封闭式结构。因此, 开关的主要部分导电触头, 因接触面不洁、触头氧化、机械变形松动等原因, 造成触头严重发热烧毁的事故时有发生。以往由于没有可靠的手段在线监测触头温度等运行状况, 往往采用“计划维修”, 因而极易导致设备烧毁或突然停电等事故, 在一定程度上影响了企业的效益。近年来, 电力生产中采用了各种先进的测温设备, 如红外线测温、光纤光栅测温, 均取得良好的效果, 开关触头的温度得到有效监测, 触头发热事故也逐渐减少。

1 触头发热的原因分析

由于高压开关是运行在密封的高压开关柜中, 开关柜间又用隔板隔开, 发热点在密封柜中, 值班人员无法通过正常的手段检测开关触头运行中的温度。总结分析有关文献资料, 开关触头发热的原因大致有以下方面。

1.1 触头接触面氧化、脏污

高压开关的动触头是最容易发热的部分, 由于该部位易脏污等原因, 接触电阻会明显加大, 在运行中大电流的作用下, 热功率很大, 其结果是发热严重, 加速接触面氧化, 使接触电阻进一步增大, 形成恶性循环, 发展到一

(3) 由于自耦调压采用电阻式有载分接开关调电压, 调节过程中无过电压及涌流产生, 保证电容器运行安全, 大大延长了其使用寿命。

(4) 由于采用自耦调压技术, 装置损耗小, 仅为所带电容器容量的2‰左右。

(5) 安装维护简单, 运行可靠, 基本可以免维护运行。

3应用实例

电压无功自动补偿装置采用有载自耦调压变压器, 通过改变电容端电压来调节无功输出实现适时无功补定阶段后, 就会造成严重的故障。

1.2 设备的安装、连接工艺不好

设备在施工中安装工艺不当, 使得封闭式高压柜的小车式开关插嘴的位置与固定插头位置有偏差, 开关推入后插头部分就可能接触不牢固, 造成接触不良, 引起触头发热。

1.3 设备质量存在问题

设备在制造过程中, 若装配存在问题, 触头容量不足或接触不良时, 都会引起局部温度升高, 严重时造成触头损坏。

1.4 负荷加大的影响

当用电负荷加大, 会导致设备的温度升高, 正常时温度升高不会超过允许值。如果负荷进一步增大, 或者这时受到短路电流冲击, 设备的薄弱环节就会发热变形, 如在触头部位, 发热后的触头不但会变形, 其机械强度、物理性能都会下降, 导致触头的严重过热和弹性老化。

1.5 电力谐波的影响

电力系统中若大量使用变频器和整流器, 会产生大量的谐波, 由于谐波会导致导体的集肤效应和铜损耗增加, 使触头发热更为严重。

1.6 环境温度升高造成散热不畅

为防止人体接触高压开关带电部分及运动部分, 并防止小动物及异物进入高压开关, 生产厂家一般都根据

偿, 利用九区图原理进行电压无功自动调节。通过某变电站挂网运行证明该装置设计新颖, 性能达到了各项经济技术指标。10k V母线电压设置上限为10.7k V, 下限为9.3k V, 功率因数设置上限为0.98, 下限为0.95。自装置投入运行后, 共动作565次, 电压稳定在11.7~9.7k V之间, 功率因数稳定在0.98~0.95之间, 使该站电压合格率达到GB12325-2003的要求, 功率因数达到国家无功管理条例的要求, 且运行稳定。与其它站安装的VQC电压无功控制装置相比, 可以有效提高变电站无功管理水平, 提高电压质量和功率因数, 降低线损。

国家行业标准DL/T404-1997《户内交流高压开关柜订货技术条件》规定进行设计。夏季一般平均气温在32~38℃之间, 一些地方有时超过40℃, 如果设备通风不良, 柜内热量无法散出, 造成设备与触头严重发热而损坏。

2 预防触头发热事故的措施

2.1 目前采取的措施及方法

密封式高压开关柜内的触头发热是生产中的难题。目前采取的措施是在高压接触表面涂一层颜色随温度变化的发光材料, 通过观察其颜色变化来大致确定温度范围。这种方法准确度低、可靠性差, 不能进行定量测量;另一种方法是利用辐射特性的红外热像仪, 准确度较高, 但由于需要光学器件, 在高压开关柜外使用不太方便, 而且仪器价格较高, 推广使用有一定困难。需要提及的是, 以上2种方法都需人工进行巡测, 不能实时得到温升数据, 所得到的数据永远是滞后的, 无法随时判断开关柜内有无触头发热故障, 起不到实时报警的作用。

2.2 预防发热事故的监测方法

长期以来, 由于高压开关柜内具有裸露的高压导体, 且空间狭小, 通常的测温方法都无法使用。因此, 实现温度在线监测就成为保证高压开关安全运行的重要手段。光纤光栅测温系统就是实现在线测温的新方法、新手段。它由光纤光栅传感器、用于远距离信号传输的单模光缆、光纤光栅传感网络分析仪等组成。

2.2.1 光纤光栅传感器简介

光纤光栅是20世纪90年代发展起来的一种新型全光纤无源器件, 光纤光栅传感器就是其中的器件之一。它们分为温度、应变、应力、加速度、压强等各种用途不同的传感器, 具有不同的工作波长, 因此可利用波分复用技术, 在一根光纤级联多个光纤光栅传感器作分布式测量。传感器体积小、重量轻, 与光纤兼容、插入损耗低、性能稳定性好等特点, 特别是光纤光栅固有的绝缘性和抗电磁场干扰性能及具有极高的可靠性和安全性, 因此适合于在易燃、易爆、强电和强磁场等恶劣环境下工作使用。

2.2.2 光纤光栅在开关测温中的应用

光纤光栅在开关触头测温的原理是, 由网络分析仪内部光源发出连续的宽带光, 经光缆传输到监测现场布设的光纤光栅传感器, 这些传感器内的敏感元件对宽带光有选择性地反射回相应的窄带光, 经同一传输光缆返回到网络分析仪内, 由分析仪内部的探测器来测定出各个传感器所返回的不同窄带光的中心波长, 从而解析出各监测点的测温值。由于多个传感器所返回的窄带光信号中心波长范围不同, 所以可以将这些传感器信号串接组网实现多点测量, 大大简化了传感器及引出线的布设, 避免了以往逐点测量的不便。

光纤光栅信号处理器采用国际上最先进的数字化解调技术, 具有大容量实时在线信号采集处理和自检功能;监控计算机用户组态画面, 可生动地显示传感器运行状况;系统可综合各种安全监控参数并进行分析, 有利于及时发现事故苗头, 实现生产和安全的双重监控功能;在线显示开关触头温度变化并进行分析, 通过声光报警提示值班人员注意和采取必要安全措施, 从根本上解决了高压开关触头运行温度在线不易监测的难题。

3 结束语

使用光纤光栅传感器的在线测温, 从根本上解决了高压开关柜内高压开关触点运行温度的测量难题, 从而可有效地预防封闭式高压开关柜内触头发热事故的发生。这一在线监测技术还可推广运用到易燃、易爆、强电、强磁等恶劣环境场所。

小资料

非接触红外测温仪

非接触红外测温仪采用红外技术可快速方便地测量物体的表面温度, 不需要机械的接触被测物体而快速测得温度读数, 只需瞄准, 按动触发器, 在LCD显示屏上读出温度数据。红外测温仪重量轻、体积小、使用方便, 并能可靠地测量热的、危险的或难以接触的物体, 而不会污染或损坏被测物体。红外测温仪每秒可测若干个读数, 而接触测温仪每个读数测量就需要若干分钟。

红外测温仪接收多种物体自身发射出的不可见红外能量, 红外辐射是电磁频谱的一部分, 它包括无线电波、微波、可见光、紫外线、R射线和X射线。红外线位于可见光和无线电波之间, 红外线波长常用微米表示, 波长范围为0.7~1000微米, 实际上, 0.7~14微米波带用于红外测温仪。

高压开关柜绝缘事故分析及处理 第5篇

关键词：高压开关柜；绝缘事故；处理

中图分类号：TM59文献标识码：A文章编号：1671-864X（2016）02-0200-02

一、事故案例

某供电公司110kV变电站5面10kV开关柜（型号PID105）运行中手车整体被烧黑，开关动触头绝缘套管被烧焦 ，上端静触头被严重烧损，其支撑绝缘套管被烧熔，柜间挡板被烧穿，相邻的几个开关柜母排表面和二次接线柜均覆盖黑灰。对现场检查发现，空气环境非常潮湿，有凝露现象。

该变电站10kV接线采用单母线分段接线方式。事故是由其10kVⅠ段PT柜发生闪络造成，弧光造成曾10kVⅠ段母线短路，随即发生绝缘材料（母线上的绝缘材料还是与之相连的）燃烧起火，火势直接烧穿开关柜之间绝缘挡板，殃及其他四面柜。此次事故造成10kVⅠ段5面开关柜及曾10kVⅠ段母线烧损，10kV高压室所有开关柜均覆盖黑灰，绝缘有不同程度降低。事故发生后，该供电公司立即组织人员对事故现场进行检查分析。

二、原因分析

（一）绝缘爬距及空气间隙不够l0kV开关柜绝缘事故中，在过电压作用下或运行电压下发生相间电弧事故居多，从大量的事故实例分析，绝缘强度薄弱，绝缘等级低，设备、材料质量差等是事故的根本原因。电气设备绝缘泄漏比距偏小，绝缘薄弱是开关柜的共同缺点。柜内支持绝缘子有部分爬距140-145mm，个别的仅为130～135mm，按泄漏比距计算则分别为1.33-1.38cm/kV及1.24-1.29cm/kV，远远低于变电站I级污秽所要求的比距2.0cm/kV（中性点非直接接地系统）及1.7m/kV（中性点直接接地系统）。开关柜内对地绝缘距离和相间距离也小于125mm的要求，有的仅70-95mm。这种绝缘状况，在系统稍有扰动而过电压不高的情况下即产生绝缘闪络，易引发事故。

（二）设备制造质量及工艺不良绝缘子内部绝缘强度降低，环氧绕注电流互感器绝缘老化，正常运行电压下，产生爬电，最终发展成对地闪络。以及绝缘元件上的污秽物受到潮湿，形成了电解质薄膜，此时在电场作用下，泄漏电流相应就增加，常在阴、雨、雾、雷等恶劣气象条件下常造成瓷瓶闪络接地短路等，使设备引发事故。也是破坏绝缘的主要原因。制造质量及装配质量对开关柜整体耐压水平有很大的影响。开关柜内的有些元件可以通過耐压试验，但开关柜整体却通不过，原因是装配质量差。如紧固螺丝不规则，拧紧后螺杆长出螺母过多；有的支持瓷柱的紧固底板成“丁”型，在支持瓷柱处作特殊处理，这样不仅缩短了绝缘距离，而且造成电场局部集中。开关柜内的“五防”措施不完善，开关机械联锁部分不灵，合、分闸位置不明显，经常造成误合、分闸。另外，支持瓷柱质量差，动稳定性能差，在短路电流冲击下发生断裂，造成事故扩大。

（三）环境条件的影响开关柜运行的环境条件是导致开关柜发生绝缘闪络的主要原因，大气污染不断加剧，逐渐污染了电力设备的绝缘子、套管及母线。分析多年来污闪事故，总结出发生污闪的原因主要有二：第一（客观存在的）是污秽和潮湿两个因素同时存在于绝缘子的表面，灰尘附在绝缘子表面，在干燥的时候，绝缘电阻仍然很高，所以在干燥气候下不发生污闪。清洁的水电阻也很高，如果绝缘子不脏污，它虽然受潮了，但绝缘强度仍很高，这里也不发生污闪。一般情况下，干旱气候持续的时间较长，绝缘子及母线积污多了。这时又突然下雾，而下雾的时间较长（一般2～3小时），污秽被雾水充分地潮湿，此时产生污闪的可能性较大。第二（人为原因）是绝缘子串的泄漏距离偏小，不能适应污秽和潮湿的环境。污闪是在绝缘电阻下降、泄漏电流增大到一定程度时才发生的。在同样的污染受潮和同样的电压下，如果绝缘子的泄漏距离较长，泄漏电流增长就比较快，泄漏距离越长，电弧的弧径就越长，闪络就难以发生。如果绝缘子的泄漏距离小，放电容易跨接两端电极，从而发展闪络。

三、事故处理

（一）事故发生后，检修人员将所有手车开关柜手车推出，用酒精擦拭干净，更换烧损开关柜及母线铜排，清扫母线铜排，并用酒精擦拭干净，将母线连接好并用高压绝缘自沾胶带包扎，将开关柜盖板全部拆下来清扫并装复，清扫并检查所有开关柜二次回路。

（二）将开关柜之间绝缘隔板全部拆下来更换为环氧或SMC材料隔板。

（三）按国家电网典型设计图要求重新改造该变电站10kVPT柜，使避雷器与母线之间有一断开点，只要将手车拉出，就能检查维护避雷器。确保不同相的导体之间和导体至接地间净距应保证在125mm以上，各开关柜空气绝缘净距离和爬电比距都符合《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》规定。

（四）保持10kV高压室空气干燥，在10kV高压室内安装空调，夏天可以降低室内温度，冬天可以抽出室内湿度，确保设备不受外部天气影响。

（五）制定周密的运行维护措施，定期检查开关柜的绝缘情况。同时在运行中还要加强清扫。要贯彻“逢停必扫”的原则。

四、防范建议

（一）严格执行规程严格贯彻执行《电力设备过电压保护设计技术规程》、《电业安全工作规程》及有关过电压保护的各项“反措”要求，强化电力设备过电压保护等技术管理，落实有关反事故技术规范和措施，严格执行“两票三制”的管理，杜绝误操作引起的事故。必须进行定期预防性试验，必要时缩短试验周期，使设备保持良好状态。

（二）确保安全净距。

（三）加大绝缘爬距外绝缘爬距不得小于195mm，环氧绝缘材料的不得小于205mm；对于绝缘较低的绝缘子，应更换符合要求的瓷瓶绝缘子或复合材料的绝缘子，污秽较严重的场所绝缘瓷瓶加装污秽合成伞瓷裙或更换防污型绝缘子。导电铜排或铝排加热缩绝缘套也是很好的方法，这样既能有效地防止带电裸露造成人身伤亡危险，又可防止盐雾污闪及有害气体对导电铜排或铝排的腐蚀。定期进行外绝缘爬距校验，选用适用于所处地区污秽等级的高压开关柜及其部件。Ⅱ级污秽场所爬电比距≥18mm/kV；Ⅲ级污秽场所爬电比距≥20mm/kV。

（四）选择合适的防护等级IP2X能阻挡手指或直径大于12mm、长度不超过80mm 的物体进入IP3X能阻挡直径或厚度大于2.5mm的工具、金属丝等物体进入IP4X 能阻挡直径大于1.0mm 的金属丝或厚度大于1.0mm的窄条等物体进入IP5X能防止影响设备安全运行的大量尘埃进入，但不能完全防止一般灰尘进入。

（五）严格执行安装技术规范，做好维护监控管理工作，防患事故于未然。高压开关柜的金属骨架及其安装于柜内的高压电器组件的金属支架应有符合技术条件的接地，且与专门的接地导体连接牢固。凡能与主回路隔离的每一部件均应能接地，包括利用隔离开关切换到接地开关合上的位置来实现接地。每一高压开关柜之间的专用接地导体均应相互连接，并通过专用端子连接牢固。高压开关柜中各高压电器组件的隔板，一般是金属制成，与外壳具有相同的机械强度并接地。高压开关柜内的断路器、负荷开关、接触器及其操动机构必须牢固地安装在支架上，支架不得因操作力的影响而变形；断路器、负荷开关、接触器操作时产生的振动不得影响柜上的仪表、继电器等设备的正常工作。互感器安装的位置应便于运行中进行检查、巡视，且在主回路不带电时，便于人员进行预防性试验、检修及更换等。

（六）净化环境，封堵孔洞，严防潮气和小动物进入。对通风窗和抽风机加装网栅或滤网，降低进入开关室的尘埃，净化通风；对较潮湿的高压室加装热能灯加热或去湿装置。空调系统按N-1运行。进出电缆孔用阻燃料封填，对可能进潮气的柜孔也實行封堵，以防止潮气和小动物钻入。加强设备运行维护，做到逢停必扫，强化运行维护，保证绝缘良好状态，确保设备安全稳定运行。

参考文献：

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高压接地开关安全联锁的设计 第6篇

高压接地开关是机车、动车组高压主电路的安全设备, 为机组成员登顶作业或维护高压电器提供可靠的接地保护。安全联锁是高压接地开关实现人身、机车高压安全保护的重要门户。因此, 安全联锁的可靠性、可用性、安全性是高压接地开关的重要指标之一。

1 安全联锁的结构与功能

高压接地开关的安全联锁是机车、动车组安全联锁系统的一部分。机械锁止方式主要包括钥匙、锁芯 (带传动轴) 、锁盖板、滑块等, 如图1所示。主要功能为实现与安全联锁箱、安全门的互锁, 确保登顶作业或维护高压电器的作业人员人身安全和车辆安全。

2 高压接地开关对安全联锁的要求

1) 能可靠锁定高压接地开关的状态;

2) 便于操作和识别;

3) 具备防止意外开锁的能力;

4) 具有较好的结构适应性, 结构简单, 易于操作。

3 安全联锁方案设计

在进行高压接地开关的安全联锁设计之前, 应首先了解机车、动车安全联锁系统的技术规范和接口要求。一般会限定安全联锁的锁芯、钥匙型号和联锁数量。这是设计可靠的安全联锁的基础。

3.1 安全联锁安装位置的选择

制定高压接地开关安全联锁方案还应了解项目中安全联锁箱和高压接地开关安装位置。安全联锁箱是高压接地开关安全联锁的上级设备。打开高压接地开关安全联锁首先要操作安全联锁箱, 锁闭受流设备, 取下一级联锁钥匙。因此, 安全联锁箱与高压接地开关和登顶门不宜相隔太远, 否则, 不便于操作, 也不利于安全。安全联锁箱与高压接地开关安全联锁的关系见图2所示。

高压接地开关的安全联锁的位置应既便于高压接地开关的操作, 又便于联锁的操作和识别。一般而言, 安装在车顶的高压接地开关, 安全联锁应安装在高压接地开关下罩底部或靠近底部的侧面, 正对机组通道。距离地面在2+0.1/-0.2 m为宜。同时, 高压接地开关与安全联锁箱最好在机组通道的同一侧, 以便于识别和操作。对于安装在柜内的高压接地开关, 安全联锁应安装在高压接地开关面向机组通道的一侧。距离地面高度在0.02 m以上, 但不宜高于1.6 m。安装在其他位置的高压接地开关, 应以便于识别和操作为主要设计原则。

3.2 安全联锁锁止方式的选择与设计

高压接地开关安全联锁锁止方式根据高压接地开关操作方式的不同, 分为两类:对应于手动接地开关的机械锁止方式和对应于气动、电动等非手动方式接地开关的电开关锁止方式。

对于机械锁止方式, 其锁芯上的传动轴和滑块 (直接用传动轴锁止的, 则对应于高压接地开关的传动盘) 配合质量是安全联锁开锁和锁闭是否顺畅的关键。滑块上椭圆槽最大宽度B应大于传动轴转动角度中对应尺寸的最大值A, 如图3所示。

对于电开关锁止方式, 关键在于连接开关的线路布置, 应确保不受到动作部件的影响。

3.3 安全联锁锁盖板的设计

锁盖板除注意识别标识的设计外, 其安装的精准定位是设计安全联锁成功的关键, 尤其对于机械锁止方式。一般而言, 受限于空间和出于小型化设计的考虑, 机械锁止方式中滑块上槽宽B比传动轴在锁芯转动角度最大转动范围内对应的尺寸A不会大很多。因此, 安装锁芯及传动轴的锁盖板在高压接地开关上的准确定位就至关重要。否则, 容易出现锁卡滞、不能转动等现象。目前较多的做法是配钻法, 即将锁盖板 (带锁芯和传动轴) 在高压接地开关上预安装, 待锁调试好后, 在锁盖板销孔对应位置钻孔, 打入销钉, 然后通过螺钉紧固。

为便于组装员工操作, 减少调试时间, 还可以采用缺口定位+配钻法, 如图4所示。即通过三角缺口与工艺孔对齐的方式减少调试和定位时间。

3.4 安全钥匙的选择

一般机车和动车在设计安全联锁系统时会确定高压接地开关安全联锁锁芯和钥匙的型号, 有的还会直接供货。但仍然要注意以下事项:

1) 不同级的安全钥匙应可以直观地进行分辨, 一般是采用颜色区分, 蓝色为一级安全钥匙, 黄色为二级安全钥匙, 绿色为三级安全钥匙也有采用形状区分的、材质区分的, 但并不建议这么做。这种区分应不随温度、湿度等常规环境变化而发生变化。

2) 考虑安全和便于操作, 同车同级的安全钥匙应可以互换使用, 但不同机车的安全钥匙应不能互换使用。

4 安全联锁的标准化设计

高压接地开关是机车和动车高压电路不可缺少的保护电器。每次登顶作业或维护高压电器首先需要操作高压接地开关正确、可靠接地。目前各型机车和动车对于高压接地开关的安全联锁操作方法不一。有的锁闭为逆时针转, 有的则为顺时针转;钥匙口的初始位置也不一, 有的在水平靠右, 有的则在水平靠左。给机组成员带来一定困扰。因此, 有必要对此进行标准化设计, 以便于机组成员操作。

按照一般的操作习惯, 可设定安全联锁打开时钥匙口的位置在水平靠右;顺时针90°锁闭。如图5所示。

此外, 同级安全钥匙的区分方式也应进行统一。如前文所述, 采用颜色区分是很好的方式, 为机组成员在不同的车辆上识别和正确运用安全钥匙提供方便。

摘要：对机车、动车用高压接地开关安全联锁的设计要求、方案等进行了介绍, 并对其标准化设计进行了一定探讨。

关键词：接地开关,安全联锁,标准化

参考文献

[1]邵建设.安全联锁系统的可靠性及可用性分析[J].仪器仪表标准化与计算, 2002 (6) :30-34.

高压开关无线测温系统的设计 第7篇

关键词：高压开关,无线测温,实时监控,Visual&,nbsp,Basic

1 高压开关无线测温系统研究的意义

大家知道要正常完成电力系统控制的基本目标以及电力市场交易，关键在于电力系统安全持久的运行。现当代高电压、大机组以及大容量的普及使得对电力系统性能的要求也在逐步提升，所以为确保电力系统的正常运行,电力系统热故障检测和预警也越发受人关注。

发电厂、变电站的高压开关是关键的电器配件，高压开关长时间开启中，节点和高压电缆接头等一些地方由于老化、接触不良、负荷太重、散热情况不好等导致温度过高，如果没有及时的检测到这些发热的地方，最后可能致使火灾发生。发电厂以及变电站这几年就曾多次引发开关过热事故，导致火灾、停电,有效处理开关过热现象是抑制这种事故产生的关键所在,从长期安全运行要求考虑，高压开关温度应限定在一定范围以内，这就需要对开关过热事故进行检测和预警。所以对高压开关的温度进行实时监测尤为重要。

2 高压开关测温系统的总体结构（图1)

本系统运用基于RS-485总线的主从分布式结构，以监测温度的装置接受模块里单片机ATmega16作控制核心的从机，不但能自己完成一些任务，如：数据处理、显示以及预警，还能传数据于上位主机。然后，主机会处理、显示、打印出此数据，并把种种控制命令传达给各从机，从而达到统一管理及最佳控制。

我们把整个监测系统结构分为三层：第一层即上位机，主要由计算机组成作为用户的监测层;第二层是安装在检测开关柜柜门的下位机，它实际上是由单片机ATmega16构成的温度采集装置;最底层是温度值采集及传输模块，由单片机ATmega16和DS18B20构成。该模块的功能是采集温度，所以一般安装在开关柜的三相母线上，同时每相装置两个温度采集结点，即每台开关柜上有六个均满足1Wire通信规约的数字化结点的温度采集结点，我们通常采用红外线传输模块来实现温度采集结点与下位机之间的高压隔离和数据传输，通过总线结构的RS48通信网完成上位机与下位机之间的通信。

本系统将温度传感器安置在发热点上,经接触母线来获取温度,随即通过红外线无线传输方式把数据传送到接收器上。此接收装置不但可同一时间接收不同传感器传送的数据，并整理保留，然后轮流显示出来。而且可以经过RS-485通信网络把数据传送到主要监视的计算机上。这时上位机软件会对这些数据加工处理并保存，最后出现温度曲线图有利于进行数据分析。如果温度比先前设置好的上限温度高时，系统会及时声音报警以及在屏幕上显示,从而警示值班员工紧急处理。

3 高压开关无限测温系统的硬件装置

这个系统由RS-485通讯网络组成,它是一种基于高压开关测温装置的主从分布式温度监测与管理系统。硬件主要由RS-485网络通信模块、测温装置(包括数据传输与控制模块和温度数据采集与传输模块)和上位机三个部分构成。母线温度的采集主要由温度数据采集与控制模块负责，并将其采集的数据通过红外传输模块传送到数据传输与控制模块进行处理与显示。其硬件电路主要包括单片机ATmega16、红外传输模块、数字式温度传感器DS18B20等其它相关元器件。温度传感器与数据处理、显示部分在高压开关温度测量装置中是分开的。为便于实际应用，通常数据的显示、报警部分都是安装在开关柜的面板上，温度测量部分则需要安装在母排上，数据在红外光的作用下从高压侧传给处于低压侧的数据处理装置。采用红外(IR)编码/译码器MCP2120与低功率的红外收发模块TFDU4100构成的红外收发装置。为了能够达到远程信息交换的目的，在计算机网络、数据通信以及工业分布式控制系统中，串行通信是经常被采用的一种方式。RS-485的通信是采用平衡发送和差分接收方式来实现的:即在发送端TXD将串行口的TTL电平信号转换成A、B两个差分信号分两路输出，经传输后在接收端又将A、B信号还原成TTL电平信号。因为是差分信号而且两条传输线一般都是使用的双绞线，所以传输过程具有极强的抗共模干扰能力，不仅提高了接收灵敏度而且在很大程度上提高了最大传输距离和传输速率。如果在降低波特率的情况下，传输距离还可进一步增大。另外RS-485可以实现了多点互连功能，同时最多可满足32台驱动器和32台接收器，在实现半双工通信的基础上，达到了全双工通信的效果。

4 高压开关无限测温系统的软件设计

整个上位机软件运用Visual Basic语言，传感器采集6个点的温度，然后由采集器通过RS485接口将这些数据传输到监控计算机上，这时候，监控计算机处理这些数据并实时显示，当温度高于最大限制时开启报警，同时形成温度曲线图以及报表。在温度检测系统设计方面，主要延续模块化设计理念，运用结构化程序设计方案，具备良好的模块性、可移植性以及可修改性。

主机软件采用的是VisualBasic6.0程序设计语言，VisualBasic6.0各方面都能做到简单运行，如：应用程序界面设计方面，运算方面以及串行通信等，是Microsoft公司推行的一套成熟的可视化编程语言。其图形界面多样美观、开发周期不长、空间集成度好，所以较适合本系统主机软件开发。

软件功能结构图如图2所示。

5 结语

本文主要围绕无线测温系统的总体结构、工作原理、硬件电路的制作、上位机软件的设计等几个方面来进行阐述。本系统在设计方面主张简单构造，便于实现，统一精确检测温度、无线数据传输以及RS-485总线监测网络于一体，在很大程度上弥补电力系统能量传输时对高压开关温度时在线进行监测的需求，使电力系统运行自动化的水平进一步提升。系统通过无线传输、智能测温、现场总线、计算机监控等技术，实现了高压开关温度的实时监控。我们坚信这个系统将会在未来得到广泛推广及应用。

参考文献

[1]王定飞,倪江生,金伟明,分布式多点位无线测温系统及其应用[J],现代电子技术,2004年12期,75-76.

[2]费万民,吕征宇,耿福江等.高压开关触点和母线温度在线监测与监视系统.电力系统自动化,2004:86-88.

[3]徐东晟,许一声,高压开关柜触头温度在线监测的研究[J],高压电器,2001(37)第1期,54-55.

[4]干耀生,朱晓辉,周大川.电气设备光栅测温系统技术研究.华北电力技术.2007年第4期.

高压开关温升试验方法浅谈 第8篇

关键词：温升试验,温升试验标准,温升测试点

1 温升试验描述

温升试验是高压开关验证载流能力的重要试验, 用于考核导电回路通以正常工作电流后的发热 (温度升高) 。当高压电器产品通过正常工作电流时, 由于电阻损耗、涡流损耗和磁滞损耗, 使电能转变为热能, 其中一部分散失到周围介质中去, 一部分加热载流导体使其温度升高。温度升高的多少由发热和散热两方面因素决定, 同时与载流体通过的电流大小、载流回路截面和材料、机械结构、零部件接触面的接合质量和产品装配质量等因素有关。

GB1984《高压交流断路器》规定“温升试验”为断路器强制的型式试验项目, GB7674《72.5k V及以上气体绝缘金属封闭开关设备》规定“温升试验”为气体绝缘金属封闭开关设备 (GIS) 强制的型式试验。GB/T 11022《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》规定了温升试验的:受试开关设备和控制设备的状态;设备的布置;温度和温升的测量;周围空气温度;温升试验的解释等相关内容。 (具体规定详见标准) 。

需要注意:关于GIS试验品, 标准中规定如下:除了每极独立封闭在一个金属外壳内的情况外, 试验应按额定相数进行, 额定电流从母线的一端流向出线端。如果允许并进行单相试验, 流过外壳的电流应为额定电流。通俗理解为:对于三相共箱产品, 进行三相试验, 电流从三相分别施加, 在一段短接 (如后面例子所示) 。对单相产品进行单相温升试验、外壳回流, 如下分相252k VGIS:电流一般从主导电回路一端引入, 末尾端与外壳相连, 电流从流入端的壳体引出形成回路如图1所示。

2 温升试验方法

2.1 温升试验法

用一调压变压器和大电流变压器组成试验回路, 給试品供给所需的工作电流。试品的安装接线方式与在电力系统中工作的情况相同, 测量被测点的温度;试验环境温度不得低于+10℃、不高于+40℃, 周围风速不大于0.5m/s。

2.2 铜—康铜热电偶温升测试

温度的测量一般采用铜—康铜热电偶法进行。铜—康铜热电偶以其灵敏度高、稳定可靠、抗震抗摔、互换性好、价格低廉、适用于远距离测温和自动控制等优势, 在农业和制冷工程中发挥着重要作用。通过选择铜—康铜热电偶的制作方法和标定方式, 进行多项式回归分析, 表明热镀锡焊测头非标准分度的铜-康铜热电偶在-35~100℃范围内的线性及一致性都较好, 适于实验室、农业和制冷工程测温应用。热电偶电路示意图2如下。

国标GB/T 2903-1998, 规定了铜-康铜电偶丝的品种规格、技术要求、试验方法、供货方式、包装及标志, 该标准适用于制造工业铜-康铜电偶丝。

2.3 温升埋线方法及注意事项

采用铜-康铜电偶丝测试温升点时, 测试端要可靠接触 (固定) 在被测试点。一般采用将电偶丝粘贴或钻孔固定到被测试处, 粘贴多用于壳体表面等测试部位, 相对于粘贴钻孔固定的方法更牢固, 因此大多数埋设所采用钻孔固定法。

对于测试结果的准确性受多种因素影响, 需要注意, 首先铜康铜电偶丝缠绕必须符合要求, 即每米不小于100匝。其次铜康铜电偶丝测试端必须铰接或者铰接后焊接为测试端头, 端头的裸露金属长度在2-5mm为最佳。埋设时候, 预先钻孔要大小合适、深度适中, 一般采用φ1-φ1.5钻头, 钻孔深度使得热电偶端部埋入后不能有明显的金属裸露, 因为如果裸露在外, 将对温度的测量值有明显影响。

3 温升试验的测试点及允许的温度值要求

根据GB/T 11022的4.4 2规定:“在温升试验规定的条件下, 当周围空气温度不超过40℃时, 开关设备和控制设备任何部分的温升不应该超过表3规定的温升极限。”对标准中表3进行, 根据实际经验对于常用的进行了整理, 得出如下简明埋设点及允许温升要求数值表格 (表1) : (具体说明见标准) 。

4 一个温升实例

下面以一个126k V GIS母线、套管温升试验为例子进行详细说明。

该结构 (如图3) 为三相共相式结构, 结构本身相对中心对称 (但是三相不完全对称) 。温升试验在三相上进行, 由于结构中心对称, 允许测量两相 (中相和一边相) 温升值即可。

电流从三相套管引入, 盆子外一定距离短接。埋线点如下、允许温升值如表2所示。

5 总结

本文对高压开关设备温升试验进行了描述, 通过对标准的分析, 试验操作的注意事项等方面简要介绍了温升试验。文章总结、提炼了一些温升试验的要点, 希望对于广大高压开关设计、试验人员有所帮助。

文章描述不当或不对地方欢迎批评指正。

参考文献

高压开关综合保护器选择 第9篇

鸭口公司井下中央变电所现有21台无锡军工生产的KYGC-Z型高压开关柜, 其保护器型号为GL-12/10电磁继电器, 该继电保护功能简单, 动作灵密度较差, 性能不稳定, 误动作或不动作率较高。由于该继电器保护整定值设置为刻度值, 整定短路、过载保护数值设置不精确, 整定数值范围及误差较大, 动作不灵敏、保护不可靠, 而且设定参数修改整定还要停电进行, 影响生产。该继电保护器没有故障查询, 事件记录, 人机对话的通讯功能, 不能实现故障查询和事件记录, 查找故障原因, 处理问题困难, 停电时间较长对生产和安全均造成一定影响, 而且电磁式继电器没有网络通讯功能, 无法实现继电通讯及远程监控, 远程参数设定和远程操作功能, 阻碍了继电保护向网络化、通讯化, 变电所向无人值守方向发展的趋势。因此公司决定对井下中央变高压开关柜GL-12/10型电磁式继电保护和控制部分进行改造更换为带有通讯接口的能实现远程操作控制的数字化综合保护器, 以提高保护的安全性、可靠性, 并增强其保护和通讯功能, 提高保护动作精确度、可靠性, 避免老式保护整定值设置不精确, 动作值飘移, 动作灵敏度差造成的保护误动情况, 并能满足生产期间不停电参数整定和修改。发生故障后能及时记录, 方便查询故障, 有利于维护工准确判断问题, 而且能利用网络通讯人机对话功能, 进行远程查询、操作协助判断故障, 缩短变电所停电对生产及安全带来的影响, 避免故障处理不彻底, 试合开关造成的顶跳上级开关的问题;要有停电后不能自动送电功能, 信号不复位时, 闭锁远方遥控合闸和就地按钮合闸, 避免由于人员检修操作造成停电后自动送电带来的安全隐患, 能实现矿井建立无人值守变电所和实现地面电网监测、监控。

二、功能分析

此次选择的高压开关综合保护器在井下使用, 选型方面突出防潮性、防腐蚀性、抗干扰能力强, 具备线路漏电保护选择性的零序漏电保护功能等, 具有适应性强, 保护功能强大, 且使用性能稳定, 技术成熟的数字化继电保护装置, 满足完成井下高压防爆开关所需的漏电、短路、过载等保护的同时, 还要有能完成回路的电压、电流、功率、功率因数、电度计量、开关位置监视、事件记录、故障录波、开关控制、远程控制, 网络通讯、人机对话等功能。应首先采用具有CPU设计结构, 在提高通信速度的同时, 又提高保护动作的灵敏性和可靠性的, 且具有故障情况下保护可靠动作, 并记录故障类型, 查看故障原因, 实现人机对话通讯功能, 且能实现网络通讯, 远程监测监控的数字化综合保护继电器。在众多高压防爆开关数字化综合继电保护器中, ZBT-11型综合保护器是专为煤矿井下高压防爆开关综合保护研发生产的数字化继电保护测控装置, 主要特点及功能如下:

⑴采用双CPU设计结构, 能实现网络通讯、远程监测功能, 既可提高通信速度, 又可提高保护的可靠性、稳定性;

⑵特殊的工作电源设计, 保证在交流失电情况下能够使保护可靠动作, 跳开开关, 记录并上传故障信息;

(3) 保护装置数字化, 保护动作精度高、速度快, 可靠性高, 彻底免除老式保护动作值飘移, 动作灵敏度差造成的保护误动情况;

(4) 精确的事件顺序记录和故障录波功能, 有助于迅速查找故障, 大大缩短变电所停电时间, 彻底避免故障后试合开关造成的多次顶跳上级开关的烦恼;

(5) 数字显示屏幕, 人机对话界面, 更增加了使用的方便性;

(6) 远红外、远方遥控修改保护定值无需停电, 遥控分合开关, 更增加了操作的方便性和安全性;

(7) 可单独使用, 也可联网使用, 适用于电网改造的各个阶段。

(8) 远控, 地面检测中心和本地遥控器控制开关分合。

(9) 遥调, 地面调度和本地遥控器调整保护定值。

(10) 低电压保护的延时时间可整定, 并经PT断线闭锁、有流闭锁, 以保证失压保护不误跳。

三、结束语

ZBT-11型综合保护器技术先进, 抗干扰能力强, 保护灵敏可靠, 新增通讯功能强大, 实现了人机对话和实时监控功能, 保护器改造后其数字化定制输入不但解决了电磁式继电保护调整整定保护必须停电, 影响生产的不利局面, 且解决了整定数值设置不准确, 容易造成保护误动作、不可靠带来的诸多安全问题, 而且新增的通讯功能既能实现人机对话, 查看故障, 保存上传故障信息, 帮助解决生产中的问题, 而且实现了远程检测、监控用电设备的运行状况, 实现了远方控制停送电的功能, 确保了矿井供电的可靠性和安全性。

摘要：为满足矿井供电的安全可靠, 实现数字化、现代化无人值守变电所的建设, 需将原有的高压开关GL-12/10型电磁继电器保护进行改造升级, 更换为具有网络通讯功能, 人机对话, 实现不停电参数设定, 远程监测、监控等先进功能, 且适应煤矿井下环境、运行安全可靠的综合保护装置, 经过分析研究并对各种适应井下条件的综合保护装置进行了比较确定选择ZBT-11型综合保护器, 以实现上述功能。

关键词：综合保护,选择

参考文献

[1]华仁杰.高压开关综合保护器的改进[J].煤矿机械, 2003, 11.

KYN44—12高压开关柜的改进 第10篇

伴随着KYN44-12开关柜应用范围的不断扩大，完善开关柜的使用性能，提高产品应用效果成为了相关部门所面临的一项重大课题。对于KYN44-12高压开关柜的改进，我们主要从产品试验过程中的常见问题着手，通过对产品试验结果的完善，进一步提高产品性能，实现对KYN44-12高压开关柜的有效改进。

KYN44-12开关柜是当前使用十分普遍的一种柜型，为了进一步提高产品的经济效益和社会效益，对高压开关柜进行不断改进与完善是非常重要的。试验工作作为衡量产品是否合格的重要工作，只有确保产品满足试验要求，才能够将其投入市场。所以，提高对产品试验工作的重视程度，分析试验过程中问题产生的原因，并制定相应的预防处置措施是非常重要的，应该引起相关部门的高度重视。

一、KYN44-12高压开关柜的试验项目

就目前KYN44-12高压开关柜试验来看，为了确保产品试验的全面性和系统性，试验内容应该涉及到以下几个方面：（1）绝缘试验；（2）温升试验和回路电阻的测量；（3）关合和开断能力的验证；（4）防护等级验证；（5）短时耐受电流和峰值耐受电流试验。只有确保产品上述试验结果均满足要求，才可以将其视为合格产品。

二、试验过程中的常见问题及预防处置措施

1、绝缘试验

绝缘试验的内容主要包括两个方面，即雷电冲击电压试验和工频电压试验。在具体试验过程中，容易产生的故障现象主要集中在绝缘击穿或者发生破坏性放电方面，这一故障现象大多发生在电流互感器、带电显示器和绝缘子等部位。之所以会出现此类故障，其原因主要包括二次端子未短路并接地或元件表面污秽导致沿面放电及闪络。如果想要将绝缘试验中的这些问题有效解决，确保KYN44-12高压开关柜的绝缘性能满足要求，一方面要确保二次端子短路并接地，另一方面则要确保元件表面清洁度满足要求。

2、温升试验和回路电阻的测量

GB3906-2006标准中对KYN44-12高压开关柜的试验进行了明确规定，必须进行必要的温升试验和回路电阻的测量。在试验过程中，开关柜需要放置于高度为130mm的槽钢上，连接母线首端和尾端长为2米，周围风速不超过0.5m/s，对开关柜通以额定电流。同时，为了确保热量无法从开关柜中散出，应该根据实际情况在开关柜左右两侧放置泡沫进行封挡。对于与周围温度的测量，应该在试验1/4的时间内进行，温度变化1h内没有超过1k方为合格。在此项试验中，容易产生的故障现象为部件温度超限，导致故障产生的原因通常是因为涡流发热，对于此类故障的预防处置措施，试验人员必须根据试验的实际情况，采取最佳的措施来避免涡流的产生，两母线之间应该用非导磁材料或绝缘材料连接或加固。

3、关合和开断能力的验证

对于KYN44-12高压开关柜关合和开断能力的验证，在试验开展之前，需要首先对断路器的机械特性做到充分了解与掌握，并在此基础上对该设备进行空载操作，操作过程中对断路器的开距、超行程、分合闸时间、三极合分闸同期性进行准确记录。在此环节的试验中，容易产生的故障现象主要包括断路器脱离柜体和断路器机械部件损坏，其中，导致断路器脱离柜体的原因主要是断路器未锁紧，而导致断路器机械部件损坏的原因则是材质强度无法达到需求。针对这些问题的解决，一方面需要确保断路器闭合状态时必须锁紧，另一方面则是要根据产品的质量需求对断路器材质进行合理选择，确保其强度满足要求。

4、防护等级验证

KYN44-12高压开关柜的防护等级验证内容如下所示，要分别对外壳、前门打开状态下开关柜内部和隔室进行检查，以此来确保各部分的防护等级满足需求：

（1）外壳IP防护等级：IP4X能防止物体接近带电部分和触及运动部分：能阻挡直径大于1.0mm的金属丝或厚度大于1.0mm的窄条等物体进入；

（2）前门打开时，开关柜内部IP防护等级：IP2X能防止物体接近带电部分和触及运动部分：能阻挡手指或直径大于12mm，长度不超过80mm的物体进入；

（3）隔室IP防护等级：IP2X能防止物体接近带电部分和触及运动部分：能阻挡手指或直径大于12mm，长度不超过80mm的物体进入。

5、短时耐受电流和峰值耐受电流试验

这一部分试验又称动热稳定试验，试验内容主要包括两个方面，即主回路动热稳定试验和接地连接回路的动热稳定试验。无论是哪一项试验内容，在试验开始之前，试验人员都要首先对主回路的电阻进行准确测量，然后再开展空载操作。此外，还要对主回路和接地连接回路分别进行三相试验和单相试验，例如：以KYN44-12（Z）/T1250-31.5柜型为例，对柜内主回路试验则采用三相降压试验法，峰值耐受电流要达到80KA，短时耐受电流要达到31.5KA，短路时间为4s。而对于柜内接地连接及接地开关试验则可采用单相降压试验法，峰值耐受电流要达到69.6KA，短时耐受电流要达到27.405KA，短路时间为2s。

在此项试验工作中，容易产生的故障现象有很多，主要包括断路器脱离柜体、断路器梅花触头损伤、母排变形严重、回路不连续以及断路器进出底盘车操作不灵活等。导致这些问题产生的原因主要包括机械卡滞、断路器未锁紧、螺栓未拧紧以及动静触头清洁不彻底等，这些问题的存在都会导致开关柜的试验结果达不到要求，影响了产品的合格率。针对上述问题，如果想要从根本上提高产品质量，试验人员需要从动静触头清理、拧紧螺栓、调整底盘车等几个方面入手，确保试验结果满足产品合格的检验标准。只有这样，才能够进一步做到对KYN44-12高压开关柜的产品改进。

结语

综上所述，随着KYN44-12高压开关柜应用范围的不断扩大，对该产品的改进工作也引起了相关部门的高度重视。从本文的分析我们可以看出，对于KYN44-12高压开关柜的改进，主要应该从产品的试验工作入手，在充分掌握试验项目、要求和方法的基础上，针对试验过程中的常见问题，采取针对性的解决和完善措施，以此来确保产品试验结果满足要求，提高产品的整体质量。

关于高压开关柜结构原理设计 第11篇

控制面板(图1)

(1)结构元件:

1) 真空断路 器闭合标 志 ;2)ZB2BV6+ZB2-BV04 LED红色指示灯,表示断路器闭合状态 ;3) 真空断路器断开标志 ;4)ZB2-BV6+ZB2-BV03 LED指示灯绿色,表示断路器断开状态 ;5) 柜内照明开关标志 ;6) 真空断路器断开按钮标志 ;7)SEL-551过电流保护继电器;8) 短接端子块 ;9)ION 6200电能质量监测仪 ;10)ZB2BA3断路器断开按钮,绿色22毫米 ;11)断路器合闸按钮标志”;12)ZB2-BA4断路器闭合按钮,红色22毫米 ;13)ZB2-BD2柜内照明开关,22毫米 ;14)SE-135接地故障 / 检查显示器 ;15)400A耦合器母座 ;16)400A耦合器公座 ;17)LDTP07060-BKN负荷开关7.2KV电压60KV630A 25KA;18) 绝缘板 ;19)DW-900开关操作杆; ( 图2)

21)PII20A15-A4A7绝缘子 ;22)15.5kV CAV 3E保险丝 ;23)PTG52-110-SD02776FF电压互感器,6300:200V50赫兹,110千伏BIL1.2KVA PTC / W的1E保险丝 ;24)CPT5-95-5SD07362控制电源变压器,5kVA的,6300V:220V,95KV BIL;25) 加热器,220V,250 W;26)KPA-28 CSA接地端6-4/0;43)DPT07/060AKN隔离开关7.2KV,630A,60kV BIL,25KA ISC; 44) 母线1.5“0.25”C110高密度碳氢化合物 ;45)避雷器,7.65kv 9kV,mcov ;46)7.2kV145 mm固定式真空断路器7.2KV 630A,BIL 25KA 60kV,ISC的C / W 220VACCC,220VAC电机,220VAC定时紫外线,125Vdc街及作品 计数器 ;47)113SD-39931电流互感器,400:5a,600V,50Hz,C100;48)SE-CS10-6电流互感器1000:5A,6”窗口 ;49)981BB6-1R31接地母线 ;50) 灯塔,220VAC 50Hz ' 打开 '稳定信号的绿色LED 70毫米直径 ;51) 灯塔,220VAC,50Hz,' 关闭 ' 稳定信号红色LED 70毫米直径;

52)XVEC9M声音报警,220VAC50Hz,85dB,在100万;(图3)

28) 服务变压器 ;29) 隔离开关 ;30)隔离开关互锁装置 ;31) 站内服务变压器室柜门互锁装置 ;32)220V,100A,交流配电盘 ;33)GN-103D插座,220V,15A;34)88512标志 : 触电标志 ;35) 铭牌 ;36) 标志:“危险 / 隔离在开 门之前,”3“1.65”;37) 铭牌:“适合用作服务设备”和“接地导体”;38) 窗口,1 /“4强化玻璃 ;39)T410A1179恒温器,120伏,22A;40)铭牌:开关位置“闭合”;41)铭牌:开关位置“打开”;42)12A-1MG联锁释放与断路器开。键入“X”作为a-y k11x;46)GERIN 7.2kV 145 mm固定式真空断路器7.2KV 630A,BIL 25KA 60kV,ISC的C / W 220VAC CC,220VAC电机,220VAC定时紫外线,125Vdc街及作品计数器。(图4)

2 保护及测量系统

此开关柜用3块模块实现了所有的保护测量,功能非常强大。

2.1SEL-551 过流 / 重合闸继电保护模块

2.1.1概述

SEL-551继电器是一种集保护、测量、监视、控制、逻辑编程功能于一体的过电流重合闸综合保护测控装置。它包括各种继电器元件,可实现过电流保护和重合闸控制,其相、接地、中性点保护元件可以完全独立整定。

SEL-551继电器具有强大的可编程逻辑控制功能,可以实现复杂的电流保护及控制功能。

2.1.2保护功能

采用相、负序、零序接地、中性点接地过电流元件及其它继电器元件的组合来保护馈线及其它设备,各种继电器元件组合实现的保护功能主要包括:瞬时 / 定时限相过电流保护;瞬时 / 定时限负序过电流保护;瞬时 / 定时限零序接地过电流保护;瞬时/定时限中性点接地过电流保护;相反时限过电流保护;零序接地反时限过电流保护;中性点接地反时限过电流保护;负序反时限过电流保护。

1) 接地保护电路

接地保护电路设有定时特性,共有从0.1到2.5秒的11个设置。时间协调的接地保护装置要求跳闸时间比下游接地保护装置的跳闸时间更长。

2) 接地检查电路

接地检查电路用一个1.5-A时间滞后的保险丝 (F1) 进行保护,它识别SETA12A为一个有效的测线终端完成。当接地检查回路有效时,接地检查电路可通过按GC TEST开关或是让GC TEST端子短路来进行测试。

3)复位

接地保护跳闸为闭锁的,接地检查跳闸可以是闭锁的也可是非闭锁的。复位接地保护跳闸或闭锁接地检查跳闸,按RESET开关或让RESET端子短路。循环电源电压也可复位接地保护跳闸;不过,如果接地检查电路设置成闭锁防错运行,那么当加上电源电压时,接地检查电路将会跳闸。复位电路只对短暂关闭作出反应,这样卡住或短路开关将不会保留一个复位信号。

4)跳闸继电器

提供用于接触器或断路器控制电路的独立正常断开 ( 跳闸A, 端子24和25)以及正常闭合(跳闸B,端子22和5)接点。如果没有连接端子12和13,SE-135,跳闸继电器以防错模式运行。这个模式与低电压装置一起用于在接地保护和接地检查电路没有跳闸时,跳闸继电器通电和接点闭合地方。

SE-135跳闸继电器运行的防错模式能够与一个跳闸能源存储一起用于分路跳闸电路。在这种情况下, 使用正常闭合的跳闸接点当SE-135通电以及接地保护和接地检查电路没有跳闸时,接点断开。必须小心,以确保电源恢复和电源关闭的过程的安全和正确。

2.1.3监视和测量

交流三相电量测量功能包括瞬时量测量、需求量测量;事件报告和顺序事件记录。

2.1.4自动化功能

可编程逻辑控制方程可构造自动化方案。继电器的通信串口提供了远方通信功能

2.2 SE-135 接地保护接地检查监控模块

SE-135是一个用于电阻接地系统、基于微处理器的接地保护接地检查监控模块。它配有一个开关电源,能够接收许多不同交流和直流电压,它的性能指标适用于高潮湿度环境中的工业温度范围、它满足IEEE对保护继电和继电系统的过电压承受能力试验 ( 振荡和快速瞬变 ) 的要求。所有的运行条件都已明确地指示,对于远程指示,提供了两个格式C接点。提供绝缘、正常断开和正常闭合接点,以便控制接点或进行断路器 - 跳闸电路的分路器分流或低电压运行。SE-135装在经阳极处理的挤压成形铝机壳中,所有的电线连接均使用插入式接线夹端子块。

接地保护电路使用窗式电流传感器检测基频零相电流,它验证电流传感器连接正常和没有短路。具有11个跳闸水平和11个跳闸时间的定时特性能够协调几乎任何电阻接地系统。虽然其他电流传感器能够满足验证电路的要求,但只有SECS10电流传感器的性能能够满足系统性能指标。在只进行接地检查的应用中,可以禁用电流传感器验证。接地检查电路的开路电压为30Vdc,因此对人员没有危害,其输出驱动电流大于100mA,以便在集电环、整流负荷和高感应交流应用中有最佳性能。特征包括可以从外面接触到的接地检查保险丝、一个电阻插入试验、接地检查回路和监控模块电子线路之间的3-kV绝缘,以及用于平行接地线路带阻的PPI-600V配件。PPI-600V还将消除机器间的电弧,防止泄露交流和直流电流进入所监控的接地线路。不像使用其他结尾装置的接地检查电路,特别是那些使用倒相开关的电路,使用具有齐纳特性的结尾装置之接地检查电路有回路测量能力,能够独立于相导线中的电流。SE-135接地检查电路能够识别SE-TA12A 12-伏齐纳特性,作为一个有效的测线终端完成。这只是满足接地检查电路的多级驱动的被动特性,它容许感应电流在接地检查回路中循环,可以经受相位-接地检查故障,以及在故障时固定接地检查电压。虽然标准的12- 伏特齐纳二极管可能可以用在SE-135的接地检查电路中,只有SETA12A具有满足系统性能要求的补偿。

2.3 ION 6200 电能表

该电能表能显示电流、电压、频率、功率因数、有功功率、无功功率和视在功率等参数。前面板有三个按钮用来查看各种不同的参数。电能表默认的开机启动显示为平均电压、平均电流和三相功率。

3 主回路

6.3KV进线进入高压开关柜后分为两路,一路连接到站内服务变压器室,另一路另一路连接到6.3KV主进线断路器室。

站内服务变压器室通过6.3KV母线排连接到负荷开关。负荷开关出线分两路,一路经过3E的高压熔断器引入到一个5KVA服务变压器(PT2),5KVA服务变压器把6.3KV高压变成220V电源,引出一个配电盘,分别给站内加热器、灯、电源插座、柜内控制回路等提供电源;另一路通过1E的高压熔断器引入到两个1.5KVA的电压互感器(PT1),1.5KVA的电压互感器是把6.3KV的电压变成220V的电压信号传输给SEL551过流 / 重合闸继电保护模块、ION6200能量计量仪表,用来测量6.3KV高压电的电压值 , 作为模块的监测信息。(图5)

主进线断路器室通过6.3KV母线排连接到隔离开关再连接到真空断路器,真空断路器经过400:5的电流互感器、1000:5的零序电流互感器到出线耦合器。输出回路配有隔离开关具有明显断开点以确保安全隔离。真空断路器具有断开故障电流的能力。电流互感器将电流信号传输给SEL551过流/重合闸继电保护模块、ION6200能量计量仪表。零序电流互感器监测漏电电流信号传输给SE135接地保护接地检查监控模块。在站内、外各有相对应的红绿指示灯,红色指示灯表示断路器吸合,绿色指示灯表示断路器分断。站外配有蜂鸣器,在达到SEL-551或SE135设定的报警条件时,蜂鸣器将通过声音报警。

4控制回路

4.1电气图形符号说明

1)220VAC 50Hz FROM CB9 REFERTO DWG,981-400-E05-1D(3D)”

220VAC 50Hz”电源来自 图号为981-400-E05-1D这张电气图中的3D位置得来,“CB9”表示服务变压器室配电盘中的断路器。

2)25-- 同步继电器3、26T-- 变压器测温设备4、27-- 欠电压继电器5、49-- 热继电器6、50-- 瞬时过流继电器7、50BF--断路器失灵瞬时过流继电器8、50N-- 中性点瞬时过流继电器9、51-交流过电流延时继电器10、51N-- 中性过电流延时继电器11、51V-- 电压抑制过电流时间继电器12、52-- 交流断路器,在图纸中表示真空断路器。13、55-功率因数继电器14、59-- 过电压继电器15、63-- 压力开关16、67-- 交流方向过流继电器17、71-- 变压器油位跳闸/报警装置18、81O-- 在频率继电器19、81U-- 欠频率继电器20、UC101-- 馈线管理继电器21、UC102-- 变压器管理继电器22、UC103-- 馈线保护继电器23、CC-- 合闸线圈24、TC-- 脱扣线圈25、K-- 联锁26、NGR-M--NGR监视器27、GF-GC-- 接地故障,接地检测监控28、X--ABB的电流或电压测试模块29、52CLOSE P/B-- 合闸按钮

30、SEL-551-- 过流保护、集成和自动化模块。31、SEL-135-- 接地保护接地检查监测模块。32、ION6200-- 显示模块33、50/51-- 瞬时和带时限过流继电器

4.2送电回路控制原理

真空断路器送电回路:在线路及设备未发生短路和过电流故障且SEL-551过流保护、集成和自动化模块运行正常情况下,SEL-551保护模块中50/51短路和过电流继电器触点209、210处于常闭状态,此时,按下“52 CLOSE P/B”吸合按钮,真空断路器“52/CC”吸合继电器得电,真空断路器送电回路工作。若线路及设备存在短路和过电流故障,则SEL-551保护模块中的50/51继电器触点209、210处于常开状态,送电回路无法导通,真空断路器吸合线圈无法工作。

真空断路器欠压保护回路:欠压保护回路起到线路及设备监测作用。“SE-135GF/GC”为SE-135接地保护接地检查监测模块中的接地监测触点,该触点在SE135模块未得电或线路存在接地故障时处于常开状态,在电路无故障且SE-135运行正常情况下,该触点由处于常闭状态;“SEL-551 50/51”为SEL-551保护模块中50/51短路和过电流继电器211、212触点,线路未发生短路或过电路故障时,该触点处于常闭状态,当发生故障时,该触点变为常开触点;“DOOR CELL SWITCH”为柜体门的限位开关触点,当柜体门处于正常关闭状态,限位开关工作正常时,该触点处于常闭状态。真空断路器欠压保护回路只有在SEL-551保护模块211、212触点、SE-135保护模块24、25触点、柜体门的限位开关触点处于常闭状态时,真空断路器欠压回路进入工作状态,真空断路器电机启动回路可进入工作状态,若欠压保护回路出现故障,则真空断路器电机将无法进入工作状态。

真空断路器电机启动回路:在真空断路器送电回路正常工作后,“52/M”真空断路器电机得电,“MCH”电机常开触点变为常闭触电,真空断路器电机启动回路进入工作状态。

真空断路器吸合状态指示回路:在真空断路器电机启动回路正常工作后,真空断路器“52a/OF1”常开触点变为常闭触点,“52CLOSED”站内和“OUTPUTCLOSED”站外红色指示灯亮,表示真空断路器吸合。

真空断路器断开状态指示回路:在真空断路器电机启动回路正常工作后,真空断路器“52b/OF1”常闭触点变为常开触点,“52CLOSED”站内和“OUTPUTCLOSED”站外绿色指示灯熄灭,表示真空断路器未断开。当真空断路器处于断开状态时,“52CLOSED”和“OUTPUT OPEN”绿色指示灯亮。(图6)

4.3停电回路控制原理

真空断路器跳闸回路:“52 TRIP P/B”跳闸按钮3、4触点、“SEL-551 50/51”保护模块203、204触点、“SE-135 GF/GC”保护模块22、23触点属于并联关系,当按下“52 TRIP P/B”跳闸按钮、SEL-551保护模块出现短路、过电路保护动作或SE-135保护模块出现接地保护动作时,真空断路器“52/TC”跳闸线圈得电,真空断路器断开,退出运行状态。