楊澤江

（四川水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院，成都 611231）

1 引言

在小型水電站發(fā)電機(jī)出口，需設(shè)兩組電壓互感器（以下簡稱PT），一組用于測量、保護(hù)、同期、絕緣監(jiān)察等，另一組專門用于勵磁。在2000 年以前投運(yùn)的電站，機(jī)端PT 設(shè)備普遍選用GG-1A 柜或敞開式，廣泛布置于水輪機(jī)層上（下）游側(cè)，靠墻安裝。GG-1A 柜密封性能差，敞開式設(shè)備安全性能更低，均不能滿足“五防”要求，相繼進(jìn)行技術(shù)改造。本文就改造過程中機(jī)端PT 柜選擇及布置進(jìn)行分析研究。

2 機(jī)端PT 柜的類型

小型水電站根據(jù)機(jī)組容量不同，高壓機(jī)組發(fā)電機(jī)額定電壓選為6.3kV 或10.5kV，如今其配電裝置通常選為XGN2-12箱型固定式開關(guān)柜或KYN28A-12型鎧裝中置式手車柜。這兩類開關(guān)柜特點如下。

XGN2-12柜的主要特點：柜體為金屬封閉式結(jié)構(gòu)，柜體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高；柜與柜之間均有隔板分隔，從而避免任意一開關(guān)柜發(fā)生故障時波及到鄰開關(guān)柜，防止連帶事故發(fā)生；主要元件如刀開關(guān)、互感器、絕緣件等均選用大爬距型；斷路器室在柜體中部，斷路器固定安裝于中部部位，有較大的維修空間，檢修人員可方便的站在原地對主開關(guān)進(jìn)行檢測維修。

KYN28A-12柜的主要特點：柜體結(jié)構(gòu)采用組裝式，斷路器采用手車中置式結(jié)構(gòu)，配用全新型復(fù)合絕緣真空斷路器，互換性好；手車車架中裝有絲杠螺母推進(jìn)機(jī)構(gòu)，可輕松移動手車，并防止誤操作而損壞推進(jìn)結(jié)構(gòu)；所有操作均可在柜門關(guān)閉狀態(tài)下進(jìn)行，主開關(guān)、手車、開關(guān)柜門之間的聯(lián)鎖均采用強(qiáng)制性機(jī)械閉鎖方式，滿足“五防”功能。

由上述分析可知，XGN2-12柜外形尺寸大，柜內(nèi)部空間大，檢測維檢方便，適用于海拔較高的地區(qū)。KYN28A-12型柜體積小，易于統(tǒng)維護(hù)，被廣泛采用。小型水電站在技改過程中，發(fā)電機(jī)電壓側(cè)配電裝置可選用KYN28A-12型，機(jī)端PT 柜亦選為KYN28A-12型小車柜。

3 雙手車式PT 柜類型及結(jié)構(gòu)特點

3.1 母線PT 雙手車柜

對于單母線接線方式母線PT 柜，其PT 只需一組用于測量、保護(hù)、同期、絕緣監(jiān)察。圖1為開關(guān)柜廠家提供PT 柜結(jié)構(gòu)斷面圖。該種結(jié)構(gòu)的PT 柜將熔斷器、電壓互感器和避雷器分別置于2個移動小車上，熔斷器和電壓互感器置于中間倉位，避雷器為柜底部的倉位，2個倉位分別從主母排引出跳線，形成互相獨立的兩部分。這種柜體布置于高壓開關(guān)室，在柜后預(yù)留800mm 深的維護(hù)通道如圖2所示。

圖1 10kV母線PT柜結(jié)構(gòu)斷面圖

圖2 離墻安裝PT柜布置圖

3.2 離墻安裝機(jī)端PT 雙手車柜

小型水電站發(fā)電機(jī)出口需設(shè)兩組PT，兩組PT 裝于同一開關(guān)柜內(nèi)，構(gòu)成雙手車式PT 柜。其結(jié)構(gòu)與10kV 母線PT 雙手車柜基本相同，將一組熔斷器、電壓互感器和避雷器布置于中間中間倉位，另一組熔斷器、電壓互感器布置于柜底部的倉位，2個倉位從柜底電纜引接至相應(yīng)設(shè)備。在柜后門至少預(yù)留800mm 深的維護(hù)通道如圖2所示。這種機(jī)端PT 雙手車柜的選擇適用于新建小水電站，可把機(jī)端PT 雙手車柜布置高壓開關(guān)室。

3.3 可靠墻安裝機(jī)端PT 雙手車柜

如前文所述，對于2000年以前投運(yùn)小水電站，發(fā)電機(jī)出口往往設(shè)兩面GG1A 型開關(guān)柜或敞開式布置于水輪機(jī)層上（下）側(cè)，靠墻安裝，在機(jī)電設(shè)備改造過程，將發(fā)電機(jī)電壓等級配電裝置更換為KYN28A-12型開關(guān)柜，當(dāng)高壓開關(guān)室長度不夠時，需要將機(jī)端PT 柜布置于原位置。由于KYN28A-12型開關(guān)柜深度為1500mm，柜后留至少800維護(hù)通道，柜前至少留單車長（一般675mm）+1200mm 的操作通道。則開關(guān)柜布置時深度方向尺寸要求為1500+800+675+1200=4175mm。

當(dāng)現(xiàn)場布置條件不滿足深度方向尺寸要求時，對這種柜體進(jìn)行必要更新設(shè)計，使之符合安全要求，同時滿足運(yùn)行維護(hù)檢修的需要。改造方案是將機(jī)端兩組PT 裝于同一面柜內(nèi)，構(gòu)成雙手車柜，柜后不開門，可靠墻安裝，為了滿足運(yùn)行檢修方便性，將門開于柜體左（或右）側(cè)面。其柜體剖視如圖3所示，布置如圖4所示。

圖3 靠墻安裝機(jī)端雙手車PT柜結(jié)構(gòu)圖

圖4 靠墻安裝機(jī)端雙手車PT柜布置圖

該種結(jié)構(gòu)的PT 柜與離墻安裝PT 柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)大體相同，不同之處在于以下幾點：

（1）由于柜后靠墻安裝，柜后門全部封閉，不可拆開。

（2）在PT 柜母線室外加裝一個固定式的防護(hù)隔板及可拆除封板，并在活門上增設(shè)了帶電閉鎖裝置，形成雙保險，以保證不發(fā)生上手車靜頭帶電狀態(tài)下人進(jìn)入開關(guān)柜母線室的情況。

（3）在PT 柜左側(cè)電纜室外加裝一個固定式的防護(hù)隔板及可拆除封板，封板尺寸950mm×500mm。并在活門上增設(shè)了帶電閉鎖裝置，形成雙保險，以保證不發(fā)生電纜頭帶電狀態(tài)下人進(jìn)入電纜室的情況。

（4）在左側(cè)電纜室外封板上開300mm×200mm 的視窗，材質(zhì)選用防爆鋼化玻璃。以滿足巡視的需要。

4 結(jié)束語

對于小型水電站在機(jī)電設(shè)備改造過程中，機(jī)端PT 柜選擇為KYN28A-12型，當(dāng)布置環(huán)境不滿足深度尺寸要求時，可選擇PT 雙手車柜，將柜后門封閉，在柜左（右）側(cè)電纜室及母線室外設(shè)防護(hù)隔板及可拆除封板，且在電纜室外封板上設(shè)視窗，可以方便巡視。將柜體這樣設(shè)計后，該高壓柜可采用靠墻安裝方式，以滿足安裝、運(yùn)行、巡視、檢修的安全要求。