10kV配電開關(guān)柜設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

吳秀霞

（莆田荔源電氣設(shè)備有限公司,福建 莆田 351144）

10kV配電開關(guān)柜設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

吳秀霞

（莆田荔源電氣設(shè)備有限公司,福建 莆田 351144）

電力作為現(xiàn)代社會(huì)的重要能源關(guān)系著人們生活、工作、學(xué)習(xí)的方方面面，配電系統(tǒng)的安全性在保障人們的生命財(cái)產(chǎn)安全方面發(fā)揮著重要的作用，而10kV配電開關(guān)柜又是整個(gè)配電系統(tǒng)中必不可少的電氣設(shè)備，直接影響著配電系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和供電服務(wù)質(zhì)量。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，用電設(shè)備以及電力工藝的復(fù)雜程度隨之增加，如何保證10kV配電開關(guān)柜設(shè)計(jì)的科學(xué)性和使用的安全性就顯得尤為重要，因而本文就10kV配電開關(guān)柜的設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了分析。

10kV;配電開關(guān)柜;設(shè)計(jì)要點(diǎn);分析

0 引言

10kV配電開關(guān)柜在我國城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造中有著十分廣泛的應(yīng)用，且國內(nèi)的10kV配電開關(guān)柜設(shè)計(jì)和安裝技術(shù)已經(jīng)較為成熟，但是市場上缺乏統(tǒng)一的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，因而不同廠家的生產(chǎn)的開關(guān)柜在細(xì)節(jié)上還是會(huì)存在些許的差異，這也給配電系統(tǒng)的安全運(yùn)行帶來了一些隱患。

1 10kV配電開關(guān)柜設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)

1.1 控制電路

10kV開關(guān)柜中有大量的元器件，控制電路承擔(dān)著元器件之間的連接傳遞的作用，如果控制電路的設(shè)計(jì)不合理或者出現(xiàn)嚴(yán)重誤差將直接導(dǎo)致配電開關(guān)柜無法正常使用。開關(guān)柜內(nèi)部的元器件、按鈕等體積較小且功能不同，設(shè)計(jì)者必須對(duì)各個(gè)元器件的作用功能進(jìn)行明確，所有的控制電路中又以繼電接觸控制電路的設(shè)計(jì)最為重要。在確定控制電路之前首先需要對(duì)10kV配電開關(guān)柜的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和流程以及國家電氣設(shè)備的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行明確，清楚掌握開關(guān)柜內(nèi)部各個(gè)部分的不同作用以及它們之間的關(guān)系，最后按照由上而下由左及右的順序進(jìn)行設(shè)計(jì)，一般設(shè)計(jì)圖紙表現(xiàn)無電流狀態(tài)下的電路。

1.2 爬電距離

我國目前已經(jīng)出臺(tái)了相關(guān)的文件對(duì)10kV配電開關(guān)柜內(nèi)部各元器件的絕緣爬電距離進(jìn)行規(guī)定，其中絕緣配件的爬電距離一般在18-20mm/kV，根據(jù)絕緣配件的材質(zhì)不同爬電距離也會(huì)有一些差別，配件的爬電距離直接關(guān)系著整個(gè)機(jī)柜的安全性，這也是我國對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格規(guī)定的原因所在。但是就我國的規(guī)定而言目前絕大多數(shù)廠家生產(chǎn)的電氣原價(jià)難以達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)，因而設(shè)計(jì)者需要向電氣元件生產(chǎn)制造商進(jìn)行定制，并將電氣元件的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)述給廠家，為了減少工作量相關(guān)供電部門可以與廠家之間建立長期的合作關(guān)系。在實(shí)際的電氣元件生產(chǎn)過程中往往會(huì)采取裙邊高度增加的方式代替直接增加絕緣子高度的方式，降低元器件生產(chǎn)的難度。

1.3 絕緣距離

對(duì)不同相的電流進(jìn)行分配和分布式10kV配電開關(guān)柜的主要作用，為了保證其功能的順利實(shí)現(xiàn)，開關(guān)柜必須具備良好的絕緣能力，尤其是對(duì)地面還需要達(dá)到一定的絕緣距離，從而避免短路問題的出現(xiàn)和發(fā)生，保證電力系統(tǒng)安全。具體可以通過以下三種方式實(shí)現(xiàn)對(duì)絕緣距離的把握：一是隔絕導(dǎo)體，也就是在帶電導(dǎo)體的外部套封絕緣物質(zhì)，一般絕緣的間距在10cm左右為宜；二是使用絕緣隔板，在地面與開關(guān)柜的導(dǎo)體之間嵌入絕緣隔板，提高隔遠(yuǎn)性能，絕緣隔板的位置必須在導(dǎo)體和地面之間，但是該方法容易受到環(huán)境的影響，絕緣隔板在長期的腐蝕下絕緣性會(huì)有所下降；三是帶電導(dǎo)體的絕緣改造，這也是目前位置最先進(jìn)的絕緣距離中職手段，熱涂覆技術(shù)是目前最為常見的高壓帶電導(dǎo)體處理方式。

2 10kV配電開關(guān)柜內(nèi)部元件的選擇

2.1 電流互感器的選擇

保障工作人員的人身安全是電流互感器選擇的基本原則之一，其定位是設(shè)備的二次安全措施，即如果開關(guān)柜出現(xiàn)問題發(fā)生了故障，電流互感器在繞組后絕緣能力下降或者是在高壓下絕緣組織發(fā)生破損，實(shí)際功能無法正常發(fā)揮時(shí)也可以將電壓引入大地，因而必須要對(duì)高壓電流互感器設(shè)置接地點(diǎn)，一般在二次繞組設(shè)置接地并且對(duì)于接地點(diǎn)的位置數(shù)量等也要進(jìn)行嚴(yán)格的把控，必須保證電流互感器有且只有一個(gè)點(diǎn)接地，端點(diǎn)接地最為恰當(dāng)。設(shè)計(jì)者在進(jìn)行電流互感器的選擇時(shí)要綜合考慮配電開關(guān)柜的實(shí)際需求以及互感器的性能，選擇最為恰當(dāng)?shù)碾娏骰ジ衅鳌?/p>

2.2 電壓互感器的選擇

10kV配電開關(guān)柜的電壓互感器正常工作運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)兩次繞組的電壓狀態(tài)存在顯著的差別，二次繞組為低壓狀態(tài)，但一次卻是高壓狀態(tài)，而實(shí)際上電壓互感器的工作狀態(tài)與繞組間的絕緣性能直接相關(guān)，在10kV配電開關(guān)柜的設(shè)計(jì)中必須要提高對(duì)于電壓互感器選擇的重視程度，在選擇恰當(dāng)設(shè)備的同時(shí)做好二次回路的接地處理，或者通過熔斷器的安裝盡可能避免二次回路的短路現(xiàn)象，保證設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行和電力工作人員的人身安全。

2.3 主母線與分支母線的選擇

母線類型選擇的重要參考標(biāo)準(zhǔn)是額定電流是否達(dá)標(biāo)，這是10kV配電開關(guān)柜內(nèi)部元件選擇的重要部分。目前母線需要達(dá)到的額定電流標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)是由國家專業(yè)電力監(jiān)管部門和設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)來確定的，該標(biāo)準(zhǔn)也是電氣設(shè)備設(shè)計(jì)中必須嚴(yán)格遵守的，但一般在具體的數(shù)值上會(huì)留有一定的變化空間來確保標(biāo)準(zhǔn)的可實(shí)行性。確定主母線的類型后，分支母線要符合主母線的要求，確保電路的正常運(yùn)行，其他電器元件和設(shè)備也應(yīng)與主母線相同，如果發(fā)生意外狀況必須對(duì)主母線進(jìn)行更改需要與技術(shù)人員商討后進(jìn)行，且更改的母線額定電流也要符合10kV開關(guān)柜的具體標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 高壓真空斷路器的設(shè)置

高壓真空斷路器是10kV配電開關(guān)柜的重要安全元件，起到維護(hù)開關(guān)柜和配電系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性的重要作用。高壓真空斷路器在不同的電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)下采取不同的工作形式，當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)主要負(fù)責(zé)高壓線路負(fù)荷電流的切斷或者是聯(lián)通，我國的配電開關(guān)柜一般選用具有彈簧裝內(nèi)部構(gòu)造的高壓真空斷路器，借助彈簧的彈力實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)跳閘反應(yīng)，此外還可以通過防跳繼電器的安裝控制二次回路的跳閘。

3 結(jié)束語

綜上所述，安全性是配電系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)，相關(guān)工作人員需要提高對(duì)配電開關(guān)柜的重視程度，在不斷的實(shí)踐之中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，善于發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有配電設(shè)備中存在的不足并加以改正，嚴(yán)格執(zhí)行10kV配電開關(guān)柜的設(shè)計(jì)規(guī)范，通過設(shè)備本身的質(zhì)量的提高確保配電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，促進(jìn)我國電力事業(yè)的健康發(fā)展。

[1]胡擁軍.10kV配電線路設(shè)計(jì)的技術(shù)要點(diǎn)研究[J].低碳世界,2016(02).

[2]蘇應(yīng)同.簡析10kV配電開關(guān)柜設(shè)計(jì)應(yīng)用問題及其對(duì)策[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2016(22).

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.22.154