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        高低壓開關柜的相關電氣知識詳解發布時間:2021-4-14

        一、高低壓開關柜的作用如下:

        1、什么是高壓開關柜?

          高壓開關柜是按一定的接線方案,將涉及一、二次設備成套組裝的一種高壓配電裝配,在發電廠和變配電所中作為節制和保護發機電,電力變壓器和高壓線路之用。其中裝有高壓開關設備,保護電器,檢驗測定儀表和母線,絕緣子等。高壓開關柜有固定式和手車式兩大類,一般在中小型工廠的變配電所中,絕大大都采用較經濟的固定式高壓柜。手車式開關柜的獨特之處是:高壓斷路器等首要設備是裝在可以拉出推進的手車上。設備檢查修理時,任什么時候間拉出而推入同類手車,便可恢復供電,具備檢查修理利便和安全,并可大大縮短斷停電時間的優點,但價格高。

        2、什么是低壓開關柜?

          低壓開關柜是按一定的接線方案將涉及低壓開關電器成套組裝的一種低壓配電裝配。在1000V以下的供電體系中作為動力和照明配電之用。一樣它也有固定安裝和抽出式安裝兩大類。

        3.什么叫電流表、是如何接入電路的

          測量電路中電流強度的儀表叫電流表,電流表與被測電路串聯接入電路或電流互感器的被測二次電路聯接。

        4.什么叫電壓表、是怎么接入電路的

          測量電場中兩點間電位差的儀表叫電壓表。電壓名詞性謂語被測電路并聯接入電路。

        5.什么叫電度表

          測量電能的儀表叫電度表。它由一組或幾組電流回路和電壓回路構成。

        6.什么是電氣間隙

          元件的相與相之間,差別電壓的電路導體之間及帶電器件與赤露導體及器件之間的直線距離稱電氣間隙。

        7.爬電距離:差別電位的兩個導體器件之間沿絕緣材料外貌的最短距離稱爬電距離。

        8.短路電流:在一條電路中,因為妨礙或紕繆毗連造成短路而導致的過電流。

        9.母線:一種可與幾條通路毗連的低阻抗導體。

        10.主母線:毗連一條或幾條配電母線和(或)進線和出線單位的母線。

        11.進線單位:通過它把電能饋送到成套設備中其他單位中去的一種功效單位。

        12.出線單位:通過它把電能輸送給1個或多個出線電路的一種功效單位。

        13.功效單位:它是成套設備中的一部門。由它完成統一功效的所有電氣設備和機械器件構成。

        抽出式高低壓開關柜

        14.介電強度:

          是指設備在主電路中加給一定波形和極性的打擊電壓的最岑嶺值而不造成擊穿的耐受力。介電強度實驗,就是給實驗設備1個或多個電路施加額定的打擊耐受電壓所做的實驗,又稱耐壓實驗。

        15.絕緣電阻:

          就是導體與它裹復的絕緣層或它的絕緣框架耐受一定電壓的最大阻值。檢查設備電路能耐受額定實驗電壓而不會走漏的這類絕緣程度的實驗叫絕緣電阻實驗。

        16.什么是接地裝配、它包孕哪幾個部門?

          ①電氣設備的接地體和接地線的全體稱為接地裝配。

          ②直接與大地接觸的金屬導體叫接地體或接地極。

          ③聯接接地體和電氣設備的金屬導體叫接地線。

        17.電氣上的接地有什么意義?

          電氣設備在運行過程當中發生接地妨礙時,電流將通過接地體向地下舉行飄泊。實驗證明,通過接地體后,電位為零,以是說,凡通過接地體的不論什么電位均為零。以是,在施用電能時,人為操作,節制所有的接觸體接了地,不論什么環境下電位為零,施用電達到安全。以是接地的首要效用是保護人身和設備的安全。

        18.哪一些電氣設備的金屬外殼和架構要舉行接地?

          1)發機電,變壓器,開關,照冥具具和電氣設備的底座和外殼。

          2)電氣設備的傳動裝配,如刀開關的操作機構。

          3)配電屏和節制箱,柜的框架。

          4)電流,電壓互感器的二次線圈。

        二、戶內高、低壓成套開關柜母線預設:

          母線是指在成套開關柜中用來作為連接柜間以及柜內各電氣設備進行匯集、分配和傳送電能的導體。在發生短路故障時要承受短路電流造成的發熱和電動力作用,是作為高、低壓成套電器中重要的一次元件。開關柜用母線按其橫截面分為:矩形、圓形(或雙D形)和槽形母線3種。

        當母線的橫截面積相同時,矩形母線的周長要比園形母線大,其散熱效果好,冷卻條件好.而且,在一定允許加熱溫度下,矩形母線所通過的電流要比圓形母線大,圓形母線的集膚效應較強,而矩形母線比較均勻.因此成套開關柜內一般都采用矩形母線。

          母線的材質:銅;鋁;鋼。其中銅的導電率最高,相同截面積時它的載流量最大;而鋼最小,常用于PT回路或避雷器回路中。母線的根數:多根母線并列布置使用時,其散熱條件比單根要差得多。開啟式開關柜要比封閉式開關柜中使用的母線載流量要大,帶空調的變電所要比沒有帶空調的要好。 

          母線是作為高、低壓成套電器一次裝備間相互聯接的重要元件,其預設的合理性與否,直接瓜葛到體系能否安全運行。文中概述了高、低壓成套開關電器預設中遇到的各類預設問題,對戶內高、低壓成套開關柜母線的預設舉行歸納和總結。 

        1、媒介: 

          母線是指在成套開關柜頂用來作為毗連柜間和柜內各電氣裝備舉行匯集、分配和傳輸電能的導體。在發生短路故障時要承受短路電流釀成的發燒和電動力效用,是作為高、低壓成套電器中重要的一次元件。 

        2、母線的類型、色彩、安插及其載流量影響因素: 

         2.1、母線類型: 

          開關柜用母線按其橫剖面分為:矩形、圓形(或者雙D形)和槽形母線3種。 

          當母線的橫剖平面或者物體表面的大不異時,矩形母線的周長要比園形母線大,其散熱成效好,冷卻前提好.而且,在一定許可加熱溫度下,矩形母線所路程經過過程的電流要比圓形母線大,圓形母線的集膚效應較強,而矩形母線比力均勻.是以成套開關柜內一般都采用矩形母線。 

         2.2、開關柜用母線的色彩和位置: 

          (1)開關柜母線相序位置與國標色彩對照如表1所示。 

          (2)柜體接地母線:黃綠色相間; 

         2.3、柜內母線的安插: 

          (1)按垂直或者水平“一”字形: 如GG1A-12F、GBC-40.5中的柜頂主母線安插結構。 

          (2)按“品”字形: 如KYN28A-12,KYN10-40.5中的主母線安插結構。 

         2.4、載流量受影響的因素: 

          (1)安插方式: 豎放和橫放, 豎放的動不變電流值要比橫放時大。 

          (2)環境溫度。(表2為裸母線承受的無上溫度值。) 

         由表2說明: 母線顛末鍍銀或者鍍錫處理后其耐高溫機能有所提高。 

          (3)母線的材質:銅;鋁;鋼其中銅的導電率無上,不異剖平面或者物體表面的大時它的載流量最大;而鋼最小,經常使用于PT回路或者避雷器回路中。 

          (4)母線的根數:多根母線平列安插使用時,其散熱前提比單根要差患上多。 

          例如:LMY100X10的電流試驗值:單根載流量是1728A/1(作基準);雙根安插時,載流量是2558A/1.48; 叁根安插時,載流量是3181A/1.84;四根安插時,載流量是3622A/2.09。 

          (5)散熱前提:開啟式開關柜要比封閉式開關柜中使用的母線載流量要大,帶空調的變電所要比沒有帶空調的要好。 

        3、高低壓開關柜母線的絕緣: 

         3.1、絕緣母線效用: 

          (1)防止由于受小動物接觸而導致的相偶爾相對于地的短路故障; 

          (2)防止污閃或者凝露閃的發生; 

          (3)防止個人的生活命傷亡事故; 

          (4)防止鹽霧及有害化學氣體對母線的直接腐蝕; 

         3.2、母線絕緣方式:

          (1)熱縮護套:可以提高母線間的絕緣水平,但護套有絕緣老化的問題,同時母線的散熱前提也會變差,也增長了出產成本; 

          (2)冷縮護套:操作簡單,無須加熱。但成本高,也有絕緣老化和母線散熱前提變差的問題; 

          (3)硫化噴涂:出產工藝過程較為復雜,當出現碰傷后無法補救,母線的毗連處不克不及作噴涂處理; 

          (4)SF6氣體絕緣:在彌縫的主母線室和斷路器室中充以0.04MPa的SF6氣體,可以提高母線間的絕緣機能;主母線在全生存的年限周期內不用檢修和維護,也不受外界環境的影響,安全靠患上住性高.但出產工藝過程較復雜,是目前柜式C-GIS充氣柜首要的絕緣方式。 

          (5)加裝隔板:當相偶爾相對于地間凈距達不到安全距離時,可在相偶爾與地間加裝絕緣隔板.按國標要求SMC絕緣隔板時與帶電體的最小距離要求是:10kV開關柜≮30mm; 

        4、母線的規格、聯接及要求: 

         4.1、母線規格: 

          規范書寫格局為:根數+母線類型代號+窄邊×寬邊(如:2-TMY 10×100);經軟化熱處理的銅母線用“TMR”暗示,硬銅母線用“TMY”暗示。 

         4.2、聯接方式: 

          (1)路程經過過程螺栓直接毗連或者路程經過過程過渡片(如:銅鋁接頭)間接聯接; 

          (2)采用軟毗連(“溫度補償器”); 

          (3)壓接式毗連。 

         4.3、聯接要求: 

          母線接觸面間的接中電阻要切合國標的要求,而且要不變。是以在建造母線時要求母線的接觸表面要顛末壓花、踏平、鍍銀或者搪錫等表面處理.當母線用金具固按時,要求金具材料自己而且不克不及形成閉合的鐵磁回路,應采用不導磁材料。 

        5、高低壓開關柜母線預設: 

         5.1、高低壓開關柜相序預設: 

          (1)主變排擠進、出線柜方案中的母線相序要在技能要求中明確,要思量到母線是不是需要換相; 

          (2)當聯絡母線空間較小時,也可能會出現相序的調解; 

          (3)相鄰的兩臺高壓開關柜用于節制一臺高壓電機正、反轉時,柜中出線聯絡側母線相序要作調解; 

          (4)在架設對列母線橋的兩臺開關柜中,有一臺柜中的主母線需要調解相序; 

          (5)預設出口項目時,要注意出口國的母線相序的執行規范。如印度國高壓三相母線(A、B、C)的色彩規范別離為紅色、黃色和藍色; 

          (6)柜頂三相電壓小母線的位置安插,也要按國標要求按“遠A、中B、近C”預設。 

         5.2、高低壓開關柜絕緣預設: 

          (1)對“高海拔地區”、“主回路需復合絕緣”、“采用絕緣母線”、“外絕緣按海拔3000m思量”等之類的要求,柜內主、支母線及搭接處均需用絕緣處理; 

          (2)對運行環境前提嚴格的地區(如:濕度和腌臜等級高)的開關柜,柜內的主、支母線要求用絕緣處理; 

          (3)在35kV開關柜內的主、支母線的絕緣也可以采用硫化噴涂工藝處理; 

          (4)在產物GZS1+柜內的主、支母線及搭接處均要絕緣處理。 

         5.3、柜內電氣裝備與母線容積般配: 

          柜內電流互感器、隔脫離關和斷路器(或者低壓空開)的容積與柜內主母線和引下母線(或者垂直母線)的載流量要相般配。 

         5.4、高低壓開關柜母線作產物附件時的注意點: 

          (1)“戶外母線”或者“母線伸縮節”數目和要求; 

          (2)柜頂銅棒小母線的數目和規格; 

          (3)柜體主接地用或者二次綜保接地用母線的規格和數目; 

         5.5、高低壓開關柜母線的固定:

          母線橋中的母線要采用母線金具固定,當母線較長時(如超過20m時)要用溫度補償裝配等辦法來防止母線出現的熱脹冷縮而產生的應力 

         5.6、高低壓開關柜附帶加之功效預設:

          (1)母線橋中的母線或者電纜出線柜中的引下母線要求帶“驗電和接地”的功效預設;如:對母線橋的結構有“母線可掛接地線及驗電”要求時,則可在橋身的下方或者在橋墩子的后側開一矩形豁口,并用勾當蓋板封閉(可配落鎖),既可以掛接地線也可以對母線舉行驗電; 

          (2)用于手車柜主母線接地用的接地手車; 

          (3)用于手車柜主母線驗電用的驗電手車; 

          (4)當柜體后封板或者后門要求帶“驗電和接地”用的結構預設(與第(1)條不異)。 

         5.7、高低壓開關柜結構和參量預設 :

          (1)按照成套裝備的一次主接線體系圖的要求,母線的載流量應與母線根數(單、雙或者叁根等)及其規格相般配,并要求做到產物的《投標文件》與《招標文件》保持相符; 

          (2)注意高、低壓柜中的主母線、旁路母線、雙母線體系或者低壓柜中的中性線長度計算的精確性; 

          (3)產物KYN61-40.5中的主母線可以采用圓管形母線,要求母線圖紙尺寸要精確; 

          (4)低壓MNS電纜出線柜中的垂直母線的定額電流最大值為“1000A”,要注意《投標文件》及圖紙對柜內垂直母線定額電流的要求; 

          (5)用戶提供的一次主接線圖上的主母線規格,有時候思量的電流裕度較大,不克不及肆意減小母線的規格; 

          (6)低壓柜中的主母線室與小母線室需要用隔板隔開,減小隔室間的相互干預,提高產物的靠患上住性。 

         5.8母線的搭接預設 

          (1)母線橋中的母線跨度固定位置尺寸預設要切合國標的要求:一般按每800mm長上要預設1個固定點; 

          (2)在改造工程中要思量到新、舊柜體主母線到現場拼接的事情量,同時還要確定舊柜體主母線的規格;當新舊柜體中的主母線由于柜體結構的原因而無法直接拼接時,也可以思量采用母線過渡柜或者母線橋的辦法實現母線的對接; 

          (3)出格注意旁路母線橋和雙母線柜中的母線橋的搭接結構、安插預設的合理性; 

          (4)注意低壓排擠進、出線母線橋的搭接方式(如:上進出、后進出、側進出三種類型)的預設; 

          (5)按照用戶的要求,為了提高主母線運行的靠患上住性,對主母線室雷同的產物(如XGN2-12,JYN2-12等),要注意增長主母線的隔板和穿墻套管; 

          (6)對低壓電流互感器(如:LMZ1-0.66)內徑規格,有時候不克不及穿過規定的引下母線(如:TMY100X10),在技能要求中加注所穿過母線規格,出格是在進線柜、母聯柜和電容器柜方案中多見; 

          (7)在預設主回路母線時要注意:三相主母線(穿墻式隔脫離關)在穿過柜體隔板時要思量到電暢路程經過過程時的渦流感應,在結構上應采取隔絕磁路的辦法:在鋼板上加豁口、用不銹鋼板、用SMC絕緣板; 

          (8)對低壓抽屜柜,當柜寬為800 mm時,預設母線出線位置時,注意要留出接一次出線電纜的空間,在審核一次體系圖或者在技能交底時要注意各出線回路主電纜的規格; 

          (9)按照柜體的寬度或者深度尺寸、母線的規格和母線的絕緣要求,要不錯選用母線穿墻套管或者母線夾的規格和開孔尺寸; 

          (10)柜內主、支母線都為銅母線而穿墻套管中的導體為鋁時,則應明確:“母線塔接處要搪錫處理”; 

          (11)手車柜觸頭盒預設時(出格是在大電流柜預設)要注意:柜中的引下母線規格要與觸頭盒規格相般配,靜觸頭的高度也要與引下母線規格相般配; 

          (12)在柜體主接地回路預設時,按照國標的要求: 接地母線和與之相毗連的導體剖面應能按路程經過過程銘牌上“定額短路開斷電流”的87%來思量; 

          (13)對統一工程中的低壓柜、高壓環網柜和外購變壓器柜,在按統一列安插時,為了便于高壓柜與變壓器柜、變壓器柜與低壓柜間的主母線的聯接,要注意:變壓器整柜的主母線位置尺寸應與環網柜和低壓柜相組成一套; 

         5.9其他要求 

          (1)在柜內一次母線配置時要注意主、支母線“鍍鎳”的要求(如:藥廠項目),母線的打造工藝復雜,出產成本高; 

          (2)在柜體出線方案中,當柜體放置在樓板上,主變壓器在一樓時,出線側的引下母線要用穿墻套管而不用電纜毗連,柜體出線方案要明確是電纜出線照舊母排出線。 

        6開關柜內各相導體(母線)的相間與相對于地凈距的要求(為海有意抬高度≤1000m的值) 

          對開關柜內各相導體(母線的相間與相對于地凈距的要求參見表3所列。  

        注:單純以空氣作為絕緣媒質的開關柜,柜內各相導體的相間與對地凈距必須切合上表的距要求。 

        7結論 

          母線在開關柜中發生故障時機較少,可是,一朝發生了母線故障,如:由于絕緣事故而引發的各種相間短路和單相接地短路,后果很是緊張,將會造成大平面或者物體表面的大的停電和粉碎供電體系的的不改變性別,母線的故障是電氣裝備中最緊張的故障之一。母線預設的合理性與否將直接瓜葛到整個主回路供電體系運行的靠患上住性的高低,在成套開關柜產物預設過程中要導致足夠的重視。

        三、高低壓開關柜大電流溫升超過標準:

        大電流溫升超過標準不是現在才重視,而是過去大電流柜使用較少,又是固定式柜占多數?,F在握車柜(含中置柜)占主流,其散熱是最最大的隱患。 

          1.溫升是相對于值,與環境溫度關系很小。只是低溫時電導率高些,但對于結果影響甚微。 

          2.強迫風冷是沒有辦法的辦法,這可不是啥子圣藥妙藥,反倒會有很大的隱患: 

          (1)風機是一長期運轉的設備,本身就有其使用生存的年限,如不克不及帶電更換,這直接影響柜子的使用; 

          (2)大電流柜要用多個風機分別安裝在母線室、斷路器室、電纜室,當大電流要穿過小電流饋出線柜時母線室按要求也要裝風機,不然溫升可能超過標準。但要同一時的運氣轉多個風時機使配電室緊張揚塵,灰塵對于絕緣件倒霉。KYN28A柜的母線室就很難裝4根100×10的母線(4000A時長方形導體電流疏密程度只有1.0A/mm2),這說明在試驗室里獲得的結論并沒有代表性。在內蒙古阿拉善盟某220kV變電站電抗賠償柜不到3000A時柜體表面溫度達80℃以上,緊張威嚇運行安全,這就是饋線柜主母線載流能力不敷引起的。 

          (3)長期運轉,風機轉速降落、風道受阻都有可能使風量減低,使溫升再次超過標準。 

          (4)引風機安裝在斷路器室的泄壓口上,內部妨礙時不克不及泄壓。 

          (5)風機運轉時噪音很大,影響了運行人員對于異樣聲響的判別。 

          3.至于配電室內裝空調的做法那就更不成取了,這是揚湯止沸: 

          (1)空調的運行成本高,尤其在大型變電站,容積要在5000W以上才可以; 

          (2)發熱往往只在局部,整個環境溫度降底,對于局部發熱緊張的狀態改善頗有限(空氣的傳導系數比力低),有可能變成絕緣變亂; 

          4.從底子上解決溫升需要別人解答的題目要從以下方面思量: 

          (1)減小導電回路的長度,以削減發熱容量積。但不是越短越好,要包管一定的散熱平面或者物體表面的大才可; 

          (2)盡可能削減毗連點,每個毗連點的發熱能相當于500~1000mm長導體的發熱能。更為緊張的是:毗連點的接觸好壞受報酬因數的影響,試驗品當真做,賣品就不見得當真去做,材料也不見得與試驗品同樣。這就是試驗經由過程可產品不克不及及格的緣故原由之一; 

          (3)GB3906-2006規定溫升試驗要與使用情況相同,就是要在樣柜雙側隔熱,這雖則嚴格些,但底子上還是上面所說的兩項內容中的(2)條。 

          (4)提高熱傳導系數、開通對于暢通道、減低導體的集膚效應也是些經濟實用的要領。 

        高低壓開關柜

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