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發(fā)布時(shí)間：2021-11-06 10:05:22
現(xiàn)在緊湊型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、中壓開閉所、工廠配電、商業(yè)樓宇等當(dāng)?shù)兀虼艘彩歉鱾€(gè)國(guó)家電力公司辦理的配電產(chǎn)品，因此不同區(qū)域有不同的要求。本文針對(duì)這些運(yùn)用上的要求進(jìn)行分析。
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)用規(guī)模廣，數(shù)量大，環(huán)網(wǎng)箱的安全與牢靠性直接影響配電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。雖然典型SF6全絕緣環(huán)網(wǎng)箱可以滿足運(yùn)用要求，但也有國(guó)家、區(qū)域根據(jù)安全、運(yùn)用等制定了一些特別要求。
一般要求
SF6環(huán)網(wǎng)箱是一個(gè)完全密封的體系，其所有帶電部件以及開關(guān)關(guān)閉在不銹鋼的殼體內(nèi)。整個(gè)開關(guān)設(shè)備不受外部環(huán)境條件的影響，從而可以保證運(yùn)轉(zhuǎn)牢靠性及人身安全，而且結(jié)束了免維護(hù)。通過挑選可擴(kuò)展母線，可以結(jié)束任何組合，到達(dá)全模塊化。擴(kuò)展母線完全絕緣和屏蔽，保證了高牢靠性和安全性。
符合規(guī)范：IEC62271-1; EC62271-100；IEC62271-200；IEC60265；IEC60480等。
安全要求
內(nèi)部電弧等級(jí)及泄壓方法
關(guān)于國(guó)外客戶，開關(guān)柜抗內(nèi)部電弧缺點(diǎn)要求是有必要的，由于人的安全是第一位的，環(huán)網(wǎng)箱都需求通過內(nèi)部電弧試驗(yàn)，包含電纜室和氣箱都需求通過AFL 20kA 1s的試驗(yàn)，一般只需求AFL前部及兩側(cè)滿足規(guī)范，考慮靠墻設(shè)備，對(duì)后部防護(hù)一般不做要求。
環(huán)網(wǎng)箱很多是設(shè)備在單獨(dú)箱變或戶外箱里，因此泄壓方法首要有以下幾種
電纜溝泄壓
環(huán)網(wǎng)箱氣箱和電纜室的內(nèi)部電弧壓力通過電纜室后部的泄壓通道直接開釋到電纜溝內(nèi)部，有些規(guī)劃則是把電纜溝后邊關(guān)閉起來，專門用了壓力開釋，但這樣會(huì)使電纜溝尺寸變小，不利于設(shè)備。
柜后部頂部泄壓
壓力通過后部通道上部開釋出來，氣流出來后沿著箱頂部走，氣流已通過長(zhǎng)間隔的活動(dòng)，焚燒火焰及沖擊力已明顯減小，對(duì)設(shè)備和人員的傷害較小，避免開釋到電纜溝對(duì)電纜的損壞，或氣箱電弧壓力直接從頂部開釋到開關(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)箱有必要按此方法泄壓；如下圖所示：開關(guān)柜裝有一個(gè)公共底座，底座空間作為電弧沖出的緩沖，壓力和能量敏捷減小，然后通過后部200x200的開口開釋，以削減對(duì)人和設(shè)備的損害。
電纜耐壓試驗(yàn)
按照IEC62271-200規(guī)范規(guī)則：開關(guān)設(shè)備和操控設(shè)備可以規(guī)劃成容許在將電纜聯(lián)接到開關(guān)設(shè)備和操控設(shè)備時(shí)對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)。這可以通過專用檢驗(yàn)聯(lián)接或電纜終端來履行。在這種狀況下，開關(guān)設(shè)備和操控設(shè)備應(yīng)可以承受規(guī)范中規(guī)則的施加在仍與電纜聯(lián)接的零件上的額定電纜檢驗(yàn)電壓，一同應(yīng)將額定電壓施加到電纜的那些部分上。主電路規(guī)劃為在檢驗(yàn)電纜期間堅(jiān)持帶電狀態(tài)。
對(duì)每一個(gè)電纜試驗(yàn)?zāi)蛪褐担瑧?yīng)施加下述試驗(yàn)電壓：
將母線側(cè)所有極連在一同，并在其對(duì)地之間施加電壓值為額定電壓Ur的單相電壓；
在與電纜聯(lián)接的每一極上依次施加額定電纜試驗(yàn)電壓Uct(a.c.)或Uct(d.c.)， 其他非試極電纜應(yīng)接地。a)與b)的試驗(yàn)電壓應(yīng)一同施加。
按照規(guī)范，試驗(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試驗(yàn)電壓，僅供參考。
這條規(guī)范除了要求對(duì)阻隔斷開工頻耐壓進(jìn)行驗(yàn)證，一同也要求產(chǎn)品需求對(duì)電纜耐壓提供接口，固體絕緣電纜設(shè)備到出線套管上后，要求不撤除電纜進(jìn)行試驗(yàn)，一般有以下幾種做法：
電纜頭直接試驗(yàn)
取出T型電纜堵頭，設(shè)備電纜耐壓試驗(yàn)絕緣接頭進(jìn)行試驗(yàn)。
電纜試驗(yàn)的操作次序如下：
a.堵截需試驗(yàn)柜的出線電纜電源；
b.合接地開關(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、帶電顯現(xiàn)設(shè)備；
e.聯(lián)接試驗(yàn)接頭/電纜到電纜套管和試驗(yàn)設(shè)備；
f.用模仿電纜室蓋板的方法，解鎖電纜室門的聯(lián)鎖，使接地開關(guān)可以分閘；
g.操作接地開關(guān)分閘；
h.按照電纜和電纜附件供貨商的規(guī)范進(jìn)行電纜試驗(yàn)。
通過電纜靴進(jìn)行電纜耐壓試驗(yàn)
這種試驗(yàn)方法要求在電纜室蓋板翻開的狀況進(jìn)行工頻耐壓試驗(yàn)，但這與安全的聯(lián)鎖相矛盾，即電纜室蓋板在未關(guān)閉的狀況下是不能分開接地開關(guān)的，因此需求聯(lián)鎖中止維護(hù)，只容許電纜試驗(yàn)時(shí)將電纜室門和接地開關(guān)聯(lián)鎖解鎖，并放置不容許合閘阻隔開關(guān)的正告符號(hào)；但這些指示正告并不能完全避免誤操作，如電纜試驗(yàn)后，電纜室蓋板與接地開關(guān)間的聯(lián)鎖革除未及時(shí)恢復(fù)，就會(huì)構(gòu)成誤入帶電間隔的潛在危險(xiǎn)。為避免這個(gè)危險(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保證電纜室蓋板關(guān)閉，開關(guān)才華操作的規(guī)劃，即在蓋板和柜體各設(shè)備一把鎖，只需蓋板正確完全的設(shè)備到電纜室，鑰匙才華夠拔出來，開關(guān)才華操作，這僅僅額定的補(bǔ)救方案，國(guó)外客戶很難承受。
通過接地排端子試驗(yàn)
即對(duì)三工位開關(guān)接地靜觸頭設(shè)備絕緣套管和可拆開的接地短接排，如施耐德的RM6，為了檢驗(yàn)電纜絕緣和查找缺點(diǎn)，有或許在不斷開聯(lián)接設(shè)備的狀況下，經(jīng)RM6向電纜引入42kV直流試驗(yàn)電壓，持續(xù)15分鐘；為了通過接地觀察窗引入直流試驗(yàn)電壓，應(yīng)閉合接地開關(guān)和翻開可移動(dòng)接地聯(lián)接設(shè)備，試驗(yàn)時(shí)需運(yùn)用特別試驗(yàn)夾子。
通過接地排端子的電纜耐壓試驗(yàn)
這種試驗(yàn)方法，只針關(guān)于這種環(huán)網(wǎng)箱結(jié)構(gòu)，即接地開關(guān)堅(jiān)持在合閘方位，將試驗(yàn)套管與接地套管聯(lián)接進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，不需求翻開電纜室蓋板，但試驗(yàn)后接地短接排未聯(lián)接或沒有牢靠聯(lián)接，或許導(dǎo)致檢修帶電危險(xiǎn)，或不能承受接地短路電流的危險(xiǎn)。
專用的電纜耐壓試驗(yàn)接口試驗(yàn)
通過一個(gè)裝有接地排和觸頭的小門翻開時(shí)，設(shè)備試驗(yàn)套管進(jìn)行耐壓試驗(yàn)；試驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)上門，主動(dòng)試驗(yàn)短接及接地。該方案簡(jiǎn)單，避免了拆開作業(yè)，通過小門與開關(guān)之間的機(jī)械聯(lián)鎖保證小門只需關(guān)閉到位后，開關(guān)才華被分閘到阻隔方位。且該方案斷開間隔更大，阻隔耐壓水平更高。
專用窗口的電纜耐壓試驗(yàn)
機(jī)械鑰匙聯(lián)鎖
環(huán)網(wǎng)箱的開關(guān)間，及開關(guān)與蓋板間，以及體系各開關(guān)、變壓器之間的聯(lián)鎖，一般要求選用國(guó)際出名工業(yè)鎖具如FORTRESS, CASTELL等品牌鎖具。除非低壓斷路器確定于阻隔或分閘方位，不然不能觸及中壓側(cè)接地開關(guān)和斷路器；除非中壓側(cè)接地開關(guān)確定于合閘方位，不然不能觸及變壓器。
如圖7所示，環(huán)網(wǎng)箱內(nèi)部，阻隔/接地開關(guān)與電纜室門之間的鑰匙聯(lián)鎖，電纜室蓋板翻開后，鑰匙被確定，不能拔出刺進(jìn)到阻隔開關(guān)鎖，即不能操作接地開關(guān)；只需蓋板合上，鑰匙才華拔出，去操作接地開關(guān)分閘。而體系視點(diǎn)，只需接地開關(guān)合閘，鑰匙才華被取出，去開變壓器箱的門，結(jié)束變壓器檢修，一同低壓斷路器不能合閘。
操作安全要求
關(guān)于負(fù)荷開關(guān)+熔斷器組合柜，有些負(fù)荷開關(guān)為結(jié)束電動(dòng)脫扣需求在負(fù)荷開關(guān)手動(dòng)合閘后，再反向旋轉(zhuǎn)結(jié)束儲(chǔ)能，以便使熔斷器短路熔斷后，敏捷結(jié)束負(fù)荷開關(guān)動(dòng)作轉(zhuǎn)移電流開斷，這種規(guī)劃客戶不能承受，原因當(dāng)負(fù)荷開關(guān)剛合上時(shí)呈現(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，構(gòu)成事端。因此產(chǎn)品規(guī)劃要必定安全，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方法，使不能操作，通過邏輯操控，避免誤操作。
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)常發(fā)生，一次回路密封在氣箱內(nèi)不受影響，操作組織、二次回路等需求做好防護(hù)，還要留意熔斷器倉(cāng)的凝露。如澳大利亞某工業(yè)用戶，環(huán)網(wǎng)箱設(shè)備在戶外箱內(nèi)，早晨開機(jī)作業(yè)，晚上關(guān)閉電源沒有負(fù)荷，某日替換熔斷器，發(fā)現(xiàn)熔斷器座嚴(yán)峻腐蝕，由于熔斷器倉(cāng)蓋與倉(cāng)體完全密封，滿足IP67要求，硅橡膠緊縮量保證高壓熔斷器與柜體之間承受工頻耐受電壓，不或許潮氣進(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)備設(shè)備在澳大利亞近海區(qū)域，且該熔斷器為客戶自行裝備，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，設(shè)備季節(jié)也是在夏天濕度大，相對(duì)濕度下露點(diǎn)如表3。
假定設(shè)備熔斷器時(shí)溫度是20攝氏度，80%相對(duì)濕度，根據(jù)表2露點(diǎn)是16.4度，設(shè)備進(jìn)程持續(xù)時(shí)刻長(zhǎng)，設(shè)備結(jié)束熔斷器倉(cāng)密封，此刻倉(cāng)體內(nèi)部與外界完全阻隔的志向狀況下，箱體內(nèi)部發(fā)生凝露的條件，假定熔斷器設(shè)備時(shí)環(huán)境溫度25度，相對(duì)濕度60%，由于絕緣筒內(nèi)部與外界阻隔，箱體內(nèi)部初始空氣的溫濕度為熔斷器設(shè)備時(shí)環(huán)境的溫濕度，根據(jù)下表所示凝露溫度是16.7度，由于設(shè)備晚上停機(jī)，外界環(huán)境溫度只需5~10度，構(gòu)成凝露的露點(diǎn)溫度一向低于環(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)兀矁?nèi)部溫度較低的部位是熔斷器筒蓋的當(dāng)?shù)兀虼巳蹟嗥魍吧w上的熔斷器卡抓到達(dá)露點(diǎn)溫度，構(gòu)成凝露，循環(huán)往復(fù)，構(gòu)成鍍銀氧化和熔絲座嚴(yán)峻腐蝕。
因此環(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)需求滿足濕度條件，削減露出時(shí)刻，必要時(shí)用斷路器柜替代組合電器柜。
高海拔運(yùn)用
關(guān)于氣體絕緣開關(guān)柜，由于主帶電回路均設(shè)置在充氣的關(guān)閉氣箱中，且外聯(lián)接均選用固體絕緣方法，因此不受大氣壓力對(duì)外絕緣的影響，關(guān)于氣體絕緣開關(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)箱來說，海拔的影響首要體現(xiàn)在大氣壓力的改動(dòng)，在海拔3500米，大氣壓力是0.065Mpa，假定充氣壓力是0.13Mpa必定壓力，在1000米海拔下，氣箱表里壓力差0.04Mpa，而海拔3000米狀況下，表里壓力差就到達(dá)0.065Mpa，
這種狀況下，氣箱就會(huì)膨脹，嚴(yán)峻時(shí)會(huì)導(dǎo)致氣箱分裂，構(gòu)成漏氣等事端。
一般做法是在選用加強(qiáng)型氣箱，對(duì)壓力開釋閥、密封圈等結(jié)構(gòu)加強(qiáng)，一同在滿足絕緣的狀況下，恰當(dāng)下降充氣壓力。不只需考慮實(shí)踐運(yùn)轉(zhuǎn)的狀況，還需求考慮運(yùn)送進(jìn)程中是否途經(jīng)高海拔區(qū)域，選用低壓力或無壓力運(yùn)送，保證產(chǎn)品的氣密性，氣箱強(qiáng)度不被損壞。
結(jié)語(yǔ)
環(huán)網(wǎng)箱運(yùn)用于二次配電量大，開關(guān)柜緊湊，通過設(shè)備戶外開關(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)箱技能老練，產(chǎn)品牢靠性高，需求根據(jù)國(guó)外客戶要求提高產(chǎn)品安全性、滿足客戶運(yùn)用要求才華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，注重產(chǎn)品安全性，牢靠性，生產(chǎn)出滿足各地要求、世界級(jí)的產(chǎn)品。
