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發(fā)布時間：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、中壓開閉所、工廠配電、商業(yè)樓宇等當(dāng)?shù)兀蚨彩歉鱾€國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。本文針對這些運用上的要求進行剖析。
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)箱能夠滿意運用要求，但也有國家、區(qū)域依據(jù)安全、運用等制定了一些特殊要求。
一般要求
SF6環(huán)網(wǎng)箱是一個徹底密封的體系，其所有帶電部件以及開關(guān)封閉在不銹鋼的殼體內(nèi)。整個開關(guān)設(shè)備不受外部環(huán)境條件的影響，從而能夠確保運行可靠性及人身安全，并且完結(jié)了免保護。經(jīng)過選擇可擴展母線，能夠完結(jié)任何組合，達到全模塊化。擴展母線徹底絕緣和屏蔽，確保了高可靠性和安全性。
契合標準：IEC62271-1; EC62271-100；IEC62271-200；IEC60265；IEC60480等。
安全要求
內(nèi)部電弧等級及泄壓辦法
關(guān)于國外客戶，開關(guān)柜抗內(nèi)部電弧毛病要求是有必要的，因為人的安全是第一位的，環(huán)網(wǎng)箱都需求經(jīng)過內(nèi)部電弧實驗，包括電纜室和氣箱都需求經(jīng)過AFL 20kA 1s的實驗，一般只要求AFL前部及兩側(cè)滿意標準，考慮靠墻裝置，對后部防護一般不做要求。
環(huán)網(wǎng)箱很多是裝置在獨自箱變或野外箱里，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封閉起來，專門用了壓力開釋，但這樣會使電纜溝尺寸變小，不利于裝置。
柜后部頂部泄壓
壓力經(jīng)過后部通道上部開釋出來，氣流出來后沿著箱頂部走，氣流已經(jīng)過長距離的流動，焚燒火焰及沖擊力已顯著減小，對設(shè)備和人員的傷害較小，防止開釋到電纜溝對電纜的破壞，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
有些歐洲國家如比利時電力公司要求環(huán)網(wǎng)箱有必要按此辦法泄壓；如下圖所示：開關(guān)柜裝有一個公共底座，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)過后部200x200的開口開釋，以減少對人和設(shè)備的損害。
電纜耐壓實驗
依照IEC62271-200標準規(guī)定：開關(guān)設(shè)備和操控設(shè)備能夠規(guī)劃成答應(yīng)在將電纜銜接到開關(guān)設(shè)備和操控設(shè)備時對其進行測驗。這能夠經(jīng)過專用測驗銜接或電纜終端來履行。在這種情況下，開關(guān)設(shè)備和操控設(shè)備應(yīng)能夠接受標準中規(guī)定的施加在仍與電纜銜接的零件上的額外電纜測驗電壓，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)劃為在測驗電纜期間堅持帶電狀態(tài)。
對每一個電纜實驗?zāi)蛪褐?，?yīng)施加下述實驗電壓：
將母線側(cè)所有極連在一起，并在其對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驗電壓Uct(a.c.)或Uct(d.c.)， 其他非試極電纜應(yīng)接地。a)與b)的實驗電壓應(yīng)一起施加。
依照標準，實驗電壓由用戶協(xié)商，不同品種的電纜對耐壓要求是不同，下表是一些客戶要求的實驗電壓，僅供參考。
這條標準除了要求對阻隔斷開工頻耐壓進行驗證，一起也要求產(chǎn)品需求對電纜耐壓提供接口，固體絕緣電纜裝置到出線套管上后，要求不拆除電纜進行實驗，一般有以下幾種做法：
電纜頭直接實驗
取出T型電纜堵頭，裝置電纜耐壓實驗絕緣接頭進行實驗。
電纜實驗的操作順序如下：
a.切斷需實驗柜的出線電纜電源；
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、帶電顯示設(shè)備；
e.銜接實驗接頭/電纜到電纜套管和實驗設(shè)備；
f.用模仿電纜室蓋板的辦法，解鎖電纜室門的聯(lián)鎖，使接地開關(guān)能夠分閘；
g.操作接地開關(guān)分閘；
h.依照電纜和電纜附件供應(yīng)商的標準進行電纜實驗。
經(jīng)過電纜靴進行電纜耐壓實驗
這種實驗辦法要求在電纜室蓋板翻開的情況進行工頻耐壓實驗，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接地開關(guān)的，因而需求聯(lián)鎖中止保護，只答應(yīng)電纜實驗時將電纜室門和接地開關(guān)聯(lián)鎖解鎖，并放置不答應(yīng)合閘阻隔開關(guān)的警告標記；但這些指示警告并不能徹底防止誤操作，如電纜實驗后，電纜室蓋板與接地開關(guān)間的聯(lián)鎖免除未及時康復(fù)，就會形成誤入帶電距離的潛在風(fēng)險。為防止這個風(fēng)險，也有規(guī)劃選用機械鑰匙鎖的型式，即選用安全鑰匙鎖來確保電纜室蓋板封閉，開關(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，開關(guān)才干操作，這只是額外的補救計劃，國外客戶很難接受。
經(jīng)過接地排端子實驗
即對三工位開關(guān)接地靜觸頭裝置絕緣套管和可拆開的接地短接排，如施耐德的RM6，為了測驗電纜絕緣和查找毛病，有可能在不斷開銜接設(shè)備的情況下，經(jīng)RM6向電纜引進42kV直流實驗電壓，繼續(xù)15分鐘；為了經(jīng)過接地觀察窗引進直流實驗電壓，應(yīng)閉合接地開關(guān)和翻開可移動接地銜接設(shè)備，實驗時需運用特殊實驗夾子。
經(jīng)過接地排端子的電纜耐壓實驗
這種實驗辦法，只針關(guān)于這種環(huán)網(wǎng)箱結(jié)構(gòu)，即接地開關(guān)堅持在合閘方位，將實驗套管與接地套管銜接進行耐壓實驗，不需求翻開電纜室蓋板，但實驗后接地短接排未銜接或沒有可靠銜接，可能導(dǎo)致檢修帶電風(fēng)險，或不能接受接地短路電流的風(fēng)險。
專用的電纜耐壓實驗接口實驗
經(jīng)過一個裝有接地排和觸頭的小門翻開時，裝置實驗套管進行耐壓實驗；實驗完結(jié)后，關(guān)上門，自動實驗短接及接地。該計劃簡單，防止了拆開作業(yè)，經(jīng)過小門與開關(guān)之間的機械聯(lián)鎖確保小門只要封閉到位后，開關(guān)才干被分閘到阻隔方位。且該計劃斷開距離更大，阻隔耐壓水平更高。
專用窗口的電纜耐壓實驗
機械鑰匙聯(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)接地開關(guān)和斷路器；除非中壓側(cè)接地開關(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，鑰匙被鎖定，不能拔出插入到阻隔開關(guān)鎖，即不能操作接地開關(guān)；只要蓋板合上，鑰匙才干拔出，去操作接地開關(guān)分閘。而體系角度，只要接地開關(guān)合閘，鑰匙才干被取出，去開變壓器箱的門，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)于負荷開關(guān)+熔斷器組合柜，有些負荷開關(guān)為完結(jié)電動脫扣需求在負荷開關(guān)手動合閘后，再反向旋轉(zhuǎn)完結(jié)儲能，以便使熔斷器短路熔斷后，迅速完結(jié)負荷開關(guān)動作搬運電流開斷，這種規(guī)劃客戶不能接受，原因當(dāng)負荷開關(guān)剛合上時出現(xiàn)短路，熔斷器熔斷，如果儲能還不到位，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，考慮到實踐運用。
關(guān)于聯(lián)鎖，有必要選用主動防護型規(guī)劃，即選用封堵操作孔的辦法，使不能操作，經(jīng)過邏輯操控，防止誤操作。
運用環(huán)境要求
高濕度區(qū)域
關(guān)于高濕度的區(qū)域，凝露現(xiàn)象會經(jīng)常產(chǎn)生，一次回路密封在氣箱內(nèi)不受影響，操作機構(gòu)、二次回路等需求做好防護，還要注意熔斷器倉的凝露。如澳大利亞某工業(yè)用戶，環(huán)網(wǎng)箱裝置在野外箱內(nèi)，早晨開機作業(yè)，晚上封閉電源沒有負荷，某日替換熔斷器，發(fā)現(xiàn)熔斷器座嚴峻腐蝕，因為熔斷器倉蓋與倉體徹底密封，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，不可能潮氣進入熔斷器倉，讓人百思不得其解。
環(huán)網(wǎng)箱高壓熔絲倉腐蝕
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)場裝置，裝置季節(jié)也是在夏天濕度大，相對濕度下露點如表3。
假定裝置熔斷器時溫度是20攝氏度，80%相對濕度，依據(jù)表2露點是16.4度，裝置進程繼續(xù)時間長，裝置完結(jié)熔斷器倉密封，此時倉體內(nèi)部與外界徹底隔絕的抱負情況下，箱體內(nèi)部產(chǎn)生凝露的條件，假定熔斷器裝置時環(huán)境溫度25度，相對濕度60%，因為絕緣筒內(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環(huán)境的溫濕度，依據(jù)下表所示凝露溫度是16.7度，因為設(shè)備晚上停機，外界環(huán)境溫度只要5~10度，形成凝露的露點溫度一直低于環(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到露點溫度，形成凝露，周而復(fù)始，形成鍍銀氧化和熔絲座嚴峻腐蝕。
因而環(huán)網(wǎng)箱有必要考慮這種運用場合，使高壓熔絲倉堅持干燥，替換熔絲時需求滿意濕度條件，減少露出時間，必要時用斷路器柜取代組合電器柜。
高海拔運用
關(guān)于氣體絕緣開關(guān)柜，因為主帶電回路均設(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度。
在智利等南美國家，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，表里壓力差就達到0.065Mpa，
這種情況下，氣箱就會膨脹，嚴峻時會導(dǎo)致氣箱決裂，形成漏氣等事端。
一般做法是在選用加強型氣箱，對壓力開釋閥、密封圈等結(jié)構(gòu)加強，一起在滿意絕緣的情況下，適當(dāng)降低充氣壓力。不只要考慮實踐運行的情況，還需求考慮運送進程中是否途經(jīng)高海拔區(qū)域，選用低壓力或無壓力運送，確保產(chǎn)品的氣密性，氣箱強度不被破壞。
結(jié)語
環(huán)網(wǎng)箱運用于二次配電量大，開關(guān)柜緊湊，經(jīng)過裝置野外開關(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)箱技術(shù)成熟，產(chǎn)品可靠性高，需求依據(jù)國外客戶要求提高產(chǎn)品安全性、滿意客戶運用要求才干夠更多的出口到世界各地，我國電氣設(shè)備制造廠不能只局限于國內(nèi)競賽，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、世界級的產(chǎn)品。
