(珠海康晋电气股份有限公司广东省珠海市519000)
摘要:本文首先简要分析了对SF6全绝缘充气环网柜在实际研发过程中所存在的突出问题,指出了高压交流负荷开关-熔断器组合电器单元的转移电流,探讨了提升负荷开关单元的关合能力的具体策略,望能为此领域研究有所帮助。
关键词:SF6全绝缘充气环网柜;短路开断;关合能力
伴随环网供电技术的日趋发展与完善,环网柜凭借其结构紧凑、体系小、安装方便及运行可靠等特点,在多领域中得到广泛应用。而在国外,环网柜技术已经得到快速发展,而且在具体性能上,也已经得到大幅提升,多表现在各项技术参数的提升,寿命的延长,以及故障率的大幅降低等。近年,伴随我国在此方面的越发重视,推出了许多类型的国产化环网柜,且技术越发完善,但仍存在许多技术问题,本文就此作一探讨。
1.结构概述
本文所阐述的SF6全绝缘充气环网柜(简称环网柜)。多囊括高压交流负荷开关-熔断器组合电器(又被称作组合电器)、负荷开关单元等。依据用户现实需要,可将其设计成共箱式结构,还可根据现实需要,把它设计成单元式结构。而在现实应用当中,可选用侧面插接式母线,或者是柜顶固体绝缘母线,来进行电气连接。在诸多技术参数的协调支撑下,针对组合电器单元而言,其在具体的转移电流上,通常与负荷开关单元之间的关合能力,乃是整个研发当中的重心。
2.技术问题
在研发与生产环网柜时,需要注重如下问题:
2.1转移电流
所谓组合电器所对应的转移电流,从根本上来讲,即为负荷开关与熔断器之间进行开断职能的转换时,所得出的三相对称电流值,如果较此值偏大,那么三相的提供者是熔断器。如果故障电流范围比较小,那么针对此时的熔断器而言,其在具体的三相熔化方面所对应的时间,在现实中会比较的分散,而且熔化时间比较快的一极熔断器,会出现率先开断的情况,并且在熔化的瞬间,会出现撞击器动作,将脱扣装置触发,使整个负荷开关处于一种分闸状态。而其它二级熔断器,则根据其时间-电流特性,来最终明确开断时间,并且还与负荷开关相结合,与首开极熔断器撞击器触发所对应的时间作对比,被负荷开关开断。而针对熔断器所对应的熔断时间而言,如果出现延迟情况,那么后二相电流需要由负荷开关熄弧实施开断出来,从根本上来讲,即此故障电流开断需要由两部分的分工来实现,其一为熔断器,其二是负荷开关。而针对组合电器所对应的转移电流来讲,其主要由两因素所决定,其一为熔断器的实际时间-电流特性,其二是熔断器触发的负荷开关分闸时间。针对额定转移电流来讲,从基础层面来分析,其乃是组合电器的典型技术指标,同时还是整个负荷开关能够开断的最大电流。在对限流熔断器进行选用时,需要对比熔断器的时间-电流特性,保证其转移电流较组合电器所对应的额定转移电流值偏小。如此一来,方能为组合电器当中负荷开关与熔断器之间默契配合提供切实保障,以一种可靠且安全的方式,来保护变压器。
2.2关合能力提升方面的问题
在负荷开关试验时,经常会出现关合不成功的情况,通常情况下,可将其划分为两种情况:其一为关合次数无法从根本上满足标准要求,其二是关合短路电流值未能满足现实需要。通过开展试验得知,许多是由于主触头出现过度扫损情况,而造成对额定短路不能承载所造成。因此,怎样最大程度减少主触头的烧损情况,乃是确保试验能否成功的关键所在。经既往试验研究得知,基于原先主触头上,将高熔点所对应的铜铬合金辅助触点适当增加,能够为低熔点的铜质主触头提供间接性保护;另外,在设计方法上,可根据现实需要,选择触头结构形式。
2.3耐受内部燃弧故障分析
因电弧实际就是与周围空气之间发生比较强烈的反应,最终造成气压、温度的同时升高,若在控制上出现不利情况,那么会不同程度伤害到周围的环境、人等。而对于环网柜所配置的充气箱体来讲,其与电缆室相结合,能够更好的开展内部电弧故障试验。要想使整个内部电弧故障试验获得成功,从根本上来讲,需要同时满足如下条件:(1)无论是开关设备的盖板,还是门,均未打开,如果变形较小,还能能接受的;(2)外壳未出现开裂情况,无重量>60g的小件物体喷射出;(3)在开关设备高度≤2m的可触及面上,电弧未形成孔洞;(4)受热气体的影响,在试验过程中,所用到的垂直指示器、水平指示器均未被点燃;(5)外科仍然连接于旧接地点。
2.4高海拔使用方面的问题
在设计环网柜密封气箱时,通常情况下,是依据海拔高度<1000m的场合下来选择的,如果在增加海拔高度的情况,那么空气会变得日渐稀薄,而对于此时的外界大气压力而言,则会随之而下降。因密封箱体当中的气体存在着不变的密度,而且在相对压力上,呈现出持续升高趋势,此情况不仅会增大箱体变形,而且还会使气体泄漏的发生率增加;针对此情况,将气体充气压力适当的增加,并非比较有效且科学的方法。
2.5水分含量控制值方面的问题
在生产环网柜时,若在具体的水分含量上,依据1000μL/L的水平来进行控制,也是比较可行的;(1)存在着比较小的负荷开关开断电流,一般为630A,而转移电流最大区间值为1500~2000A之间;(2)有着比较低的充气压力,额定压力区间值为0.03~0.05MPa,相比于高压GIS,要明显偏低;(3)有着比较好的密封性;针对外界空气而言,其中的水分渗透于密封箱体内,往往有着比较慢的速度;(4)基于试验结果得知,在开断之后,有着比较少的SF6分解物;(5)在开展环网柜试验过程中,试品并未专门去控制水分,此情况并没有因为有着过大的水分而造成失败。
3.结语
综上,在国内,环网柜已经被应用了许多年,以形成比较成熟的技术,而且可靠性、稳定性均比较突出,因而被应用到多个领域当中;但需要指出的是,当前,在设计与开发SF6全绝缘充气环网柜过程中,仍然闵琳者许多的技术问题,仍需要加大研发力度,提高其整体技术水平。
参考文献:
[1]独田娃,王存富.HXGN—40.5SF_6全绝缘充气环网柜的优化设计[J].电气应用,2010(21):92-94.
[2]叶建斌,易满成,顾春晖,等.广州电网10kVSF_6全绝缘环网柜一次送样检测结果分析[J].电气开关,2017,55(3):84-87.
[3]朱建富,魏信伍.开闭所SF_6气压在线监测技术的研究与运用[J].浙江电力,2015(2):20-22.
作者简介:李岚(1984-07-19),男,瑶族,籍贯:湖南省永州市道县,学历:专科