摘要:24kV開關柜的結構設計雖然建立在12kV開關柜的基礎上,但是其運行要求方面卻遠遠高于12kV開關柜的要求,而且由于實際運行經驗的不足,更加要求在設計過程中應充分考慮消除各種影響絕緣水平的因素。
文章根據24kV開關柜的絕緣等級要求,從結構設計、均勻電場、環境控制等角度提出了一些提高絕緣水平的建議。
關鍵詞:24kV開關柜;開關設備設計;絕緣處理
中圖分類號:TM531文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2009)20-0037-02
隨著社會經濟的發展,城市用電負荷快速增長,20kV電網系統在城市建設中得到逐步推廣。
推行20kV電壓等級可以有效提高供電能力、節約建設用地、較好地適應不同規模用戶的需要、提高電壓質量并降低損耗;國內外的實踐均證明采用20kV電壓供電可以取得很好的經濟效益。
在可以預見的未來若干年內,24kV開關柜的市場需求會越來越大,因此受到了廣大成套開關柜制造廠家的重視。
一、開關柜的絕緣要求
根據電力行業的標準《高壓開關設備和控
廣東深圳專業麻醉機產品設計公司基于HIS平臺下醫療設備動態管理系統設計制設備的共用技術要求》(DL/T593-2006)中對開關柜的絕緣要求有明確的規定,其中12kV和24kV開關柜的絕緣要求見下表:
二、24kV開
廣東深圳專業醫療儀器設備外觀工業產品設計淺談工科工業設計人才培養模式關柜設計的絕緣處理
當前KYN28-12系列中置式開關柜在10kV電網系統中得到了廣泛應用,國內許多成套開關柜生產廠家已經積累了豐富的制造經驗。
因此,24kV開關柜的設計開發大多是在KY
廣東深圳專業自旋成像設備產品設計公司產品設計中的色彩分析N28中置柜的基礎上進行,這樣可以充分借鑒12kV開關柜成熟的加工工藝和豐富的運行經驗。
由于電壓等級從12kV提升到24kV,對開關柜的絕緣水平的考驗大大提高了,因此在結構設計中必須充分考慮各種細節問題。
下面就24kV開關柜結構設計中如何提高絕緣水平提出幾點設想:
(一)合理選擇開關柜寬度
從絕緣可靠性的角度出發,空氣絕緣是最可靠的絕緣方式,只要保證絕緣凈距離,絕緣就可以得到充分保證。
如果按照完全空氣絕緣的方案考慮:
柜體寬度=母排排寬度×3+相間凈距×2+相對地凈距×2
24kV開關柜的理論寬度應為:
柜體寬度=100×3+180×2+180×2=1020mm
在
廣東深圳專業醫療儀器產品工業產品設計工業建筑結構設計體會實際生產過程當中,絕大多數的生產廠家都選擇1000mm柜寬,這樣勢必要考慮采用
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一般采取的方式是:在母排上使用熱縮套管包覆;觸頭盒安裝板采用硫化處理;在相間和導體對地之間安裝SMC絕緣隔板。
(二)等高結構和品字形母線布置
廣東深圳專業醫療電子產品工業產品設計建筑結構設計中剪力墻結構設計的運用 絕大多數的12kV中置式開關柜采用前高后低的結構方式,儀表室為獨立結構,可拆卸
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24kV開關柜如果采用這種方式,顯然不能滿足180mm空氣凈距離的要求。
所以,24kV開關柜應采用等高結構的設計,儀表室與柜體為一體結構;適當加高柜體高度到2300mm使得母線室和斷路器室有更大的安裝空間;母線穿墻套管采取品字形排布,這樣才能夠滿足180mm空氣凈距離的要求,確保絕緣的可靠性。
(三)均勻導體電場
從實踐經驗來看,均勻導體電場是手段是比較有效的。
對于母排截斷的端頭,用成形銑刀將端頭加工成圓角;對于觸頭盒內的母排端頭可以先做成半圓狀,在用銑床加工成圓角;條件允許的情況下,可以在斷路器梅花觸頭外加裝金屬屏蔽罩,進一步改善電場分布,可有效提高絕緣水平。
(四)使用加熱除濕裝置
在潮濕的環境中,開關柜內部濕度較高,絕緣件表面容易產生凝露;同時由于SMC絕緣隔板的吸潮性,受潮后絕緣性能大大降低,表面容易積污,這些原因都會導致絕緣閃絡事故的發生。
為了解決這一問題,通常采用的方法是在電纜室和斷路器室安裝加熱除濕裝置,降低開關柜內部的濕度。
為了能自動控制加熱裝置,一般還要配套安裝溫度、濕度傳感器和溫、濕度控制器,控制器帶有遠程通信接口,可以實現遠程控制。
(五)選用大爬的絕緣材料
觸頭盒、穿墻套管、支撐絕緣子等絕緣材料的選用,必須加大傘裙面積,有足夠的爬電距離,才能達到24kV的絕緣要求。
如圖所示,該觸頭盒在內部和外部都有裙邊來增加爬電距離。
同時可以考慮將觸頭盒安裝面從250×250增加到275(寬)×310(高),參考40.5kV開關柜觸頭盒的安裝方式取消六個觸頭盒之間的金屬隔板,以提高絕緣水平。
三、結論
24kV開關柜的結構設計雖然建立在12kV開關柜的基礎上,但是其運行要求方面卻遠遠高于12kV開關柜的要求,而且由于實際運行經驗的不足,更加要求在設計過程中應充分考慮消除各種影響絕緣水平的因素。
如果是簡單的將12kV開關柜的空氣距離放大,絕緣件的爬電距離加大,往往難以達到65kV/min的耐壓要求。
參考文獻
[1]馬蘇龍.20kV電壓等級在配電網中的應用[J].電網技術,2008,32(19).
作者簡介:沈狄龍(1976-),男,浙江蕭山人,杭州欣美成套電器制造有限公司助理工程師,研究方向:中壓成套開關柜結構設計和加工工藝設計。