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摘要：随着我国经济的不断的发展,工业化进程的不断加快,电能已经成为人们日常生产生活中不可缺少的能源,保障输送电的安全性和可靠性是当前电力行业面临的重要问题.其中10KV高压开关柜是高压配电网当中重要的成套设备,其质量的优劣将直接的关系到电力系统的运行安全以及供电的可靠性,所以在10KV高压开关柜结构设计的时候,一定要保障其结构的合理性,以下就主要的对10KV高压开关柜结构设计做研究分析.

关键词：电力系统；高压开关柜；设计

中图分类号：TM591 文献标识码：A 文章编号1672-3791(2013)07(b)-0000-00

当前10KV高压开关柜在电力系统中得到了非常广泛的应用,在实际的应用过程中为了满足不同客户的需要,可以按照客户的相关的要求来进行论文范文.这就需要在设计的过程中严格的按照国家的相关标准要求进行合理的设计,保障其使用的安全性.

1.10KV高压开关柜概况

10KV高压开关柜主要是由负荷开关、隔离开关、接地开关、高压断路器、高压熔断器、站用变压器、接触器以及互感器,以及相应的测量、控制、保护以及调节装置,内部辅件、连接件以及支持件等组成的成套配电装置.在10KV高压开关柜的内部的绝缘介质通常情况下为复合绝缘材料或者是空气,其主要的作用是接受和分配电网上的电能.根据客户的所需,严格的按照国家的相关标准进行10KV高压开关柜的设计是一项非常重要的,可以有效的避免高压开关柜在运行的过程中出现事故现象.

2.10KV高压开关柜系统概况

相对来说10KV高压开关柜电力系统不是非常的复杂,其主要的作用是将发电站、变电站、配电线以及用户终端连接成为一个整体,其走线的方式要按照国家相关的法律法规进行配置,其一般可以分为单双电源方式和旁路母线方式等.电力系统的走线方式应该注意以下几个方面的问题：应该满足系统各方面的要求,主要的是要注意保障其可靠性的要求；能够保障其在多种运行方式中作用；此外还要保障运行的经济性,在运行时要以节约为优先,考虑电源建设或者是运行的经济效益.在电力系统中比较常见的接线的方式有以下四种：单电源的方式、双电源方式、旁路母线的方式以及双母线方式.

3.10KV高压开关柜的结构

在高压开关柜中比较常用的结构为组装式,着主要是因为组装式开关柜在该店结构或者是方案的时候是比较容易进行的,只要根据实际的情况有针对性的改变几个小部件,就能够达到改变方案的目的,方便快捷.另外在进行高压开关柜一次元件布置的过程中,既要考虑到其安全性,同时也要保障其经济性.在10KV高压开关柜当中包含了：电缆室、断路器室、仪表室、母线室以及小母线室,这几个小室之间是相互独立的,但是同时又有着紧密的联系.其中电缆室:要的是一些电气元件安装的地方,主要的有接地开关以及避雷装置等；断路器室:路器主要有两种安装的方式,即手车式以及固定式,手车式安装又被称之为移开式安装,此种安装方式中母线和手车的连接是通过一个隔离的插头进行连接的过程,而固定式安装主要的之将分支母线直接的和断路器的上下出现像连接的安装方式；仪表室：其中主要安装的是二次元件,通过相应的二次线进行连接的过程,从而实现控制开关柜的各种功能；母线室：其中母线的大小和强度需要满足一定的动、热稳定值的要求；小母线室：主要是安装一些简单的,比如低电压和照明等贯穿整个高压开关柜的小母线.

4.10KV高压开关柜设计中的关键性问题

4.1安全净距

在高压开关柜的设计过程中,必须要保证所有裸露的带电的电元件之间要有安全净距,其中还包含了相应以及对地的空气间隙,不然就会引发短路现象发生,对整个电力系统的运行造成一定程度的危害.按照相关的电力标准的规定,在只是以空气作为绝缘介质并且海拔的高度在1000米以下的时候,则要求10KV高压开关柜相对的及相和相之间的安全净距不应该小于125毫米,当海拔的高度大于1000米的时候,则应该对相应的绝缘距离进行修正.当受到配电室的狭小空间限制的时候,就需要缩小高压开关柜的尺寸,在不能够满足绝缘距离是要求的时候,就需要采取有效的措施来解决绝缘的问题,比如：采用DMC、论文范文C绝缘板和高压绝缘热缩材料.在使用这些材料的时候应该注意以下的问题：首先在实际的应用过程中,在使用热缩材料将整个高压裸露带电导热缩起来的时候,要保障10KV高压开关柜的绝缘距离不能够小于80毫米,此外,热缩套管的绝缘强度会随着时间的推移而逐渐的老化,所以就要定期的进行检查和维护,保障其能够正常的运行.在使用DMC、论文范文C绝缘隔板的时候,10KV高压开关柜的带电裸导体和该绝缘板的间隙之间应该不小于15毫米.相应的绝缘隔板的绝缘的强度则会随着时间的推移而逐渐的下降,所以也要定期的进行检查和维修.相应的安全净距的标准(如表1所示),在设计的过程中应该尽最大可能按照标准进行.

4.2爬电距离

根据相关的规定,在10KV高压开关柜当中的各个组件以及支持绝缘体的外绝缘爬电的比距的要求为纯瓷绝缘18mm/kV和有机绝缘20mm/kV.相对来说这个要求是比较高的,许多常规的元件都长都满足不了这个要求,所以就需要在元件的生产厂家进行论文范文,一般生产的厂家会采用不增加绝缘子高度,而增多或者是增高裙边的方式,以此来保障元件符合相应的规定要求.此外还应该注意高压开关柜所使用场所的环境条件,为了防止凝露现象的发生,则需要在高压开关柜中加入带有自动控制的加热器,保障其能够安全的运行.

4.3五防连锁

10KV高压开关柜的五防连锁主要是指防止误分误合断路器、防止带电操合接地开关或挂接临时接地线、防止带负荷分合上下隔离开关或带负荷推拉、防止人误入带电间隔以及防止带有临时接地线或接地开关合闸时送电等功能.当前此项功能的实现通常情况下采用的是机械连锁的方式,主要的是由机械零部件的传动,一环紧扣一环,除非相关的操作人员是由外力将零部件进行损坏,不然只能够按照相应的操作程序进行操作的过程,其可靠性非常的高,但是零件内部结构是比较复杂的,对于加工工艺的要求是很高的.此外还可以采用机械程序锁的方式,相对来说此种方式的结构是比较简单的,但是因为存在论文范文,所以就很难避免相应的操作人员出现失误操作的行为,所以此种方式不会在没有人值班的变电站中进行使用.对于有人值班的变电站可以采用不同编号的红绿翻牌来实现,也就是说每台断路器上均对应唯一的编号的红绿翻牌,在平常的时候将红绿翻牌置于相应的控制屏幕之上.对于无人值班的变电站,可以使用电气联锁的方式来实现相关的操作.

4.4关于防护等级

为了防止人体在接近高压开关柜的高压带电部分以及触及运动的部分,在进行设计的时候应该全面的考虑到防护等级的问题,相关的防护等级的分类（如表2所示）.在实际设计的过程中,随着防护等级的提升其相应的论文范文也会有所提升,散热的条件也会变差,所以不能够只是追求防护的等级,通常情况下选用IP3X以及IP4X为最佳.

kyn28高压开关柜:高压开关柜电弧故障

4.5动稳定

在电力系统当中,高压开关柜通常情况下可以承受20kA,甚至是50kA的额定电路开断的电流,当相应的高压开关柜当中有如此大的电流通过的时候,就会造成相间以及同相母线之间产生很大的电动力.此时就应该借助支撑绝缘子的支撑进行保护,保障母线不会发生明显的偏移现象,通常情况下,两个绝缘子之间的距离不应该超过800mm,在某些薄弱的环节还应该有所加强.

5.总结

电力系统的安全运行是电力行业所面临的一个重要的问题,作为电力系统中非常重要的成套设备,保障10KV高压开关柜高效的运行,可以有效的保障配电网供电的可靠性,随着科技的不断发展,新技术和新材料的研究发展,这样也就给10KV高压开关柜的设计增添了难度,所以设计者应该总结经验,用科学有效的设计方法,保障高压开关柜的结构符合安全要求的标准.

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