XGN型10kV高压开关柜验收关键环节探析.pdf

电力系统102丨电力系统装备 2023.6Electric System2 0 2 3 年第6 期2023 No.6电力系统装备Electric Power System Equipment目前，惠州市城市发展速度很快，相应的配电网建设对 XGN 型10 kV 高压开关柜需求很大，如何保证新投入的开关柜安全运行是运行单位需要考虑的问题。本文根据现场工作经验，重点总结了开关柜验收过程中的若干关键点。1 开关柜验收关键环节1.1 绝缘距离由于10 kV 开关柜用于对三相交流电进行分配，因此相间及相对地之间必须保证一定的距离，否则会引起短路，对整个电力系统造成危害。若以空气作为绝缘介质时，绝缘距离要求如下：导体至接地间，不同相导体之间净距125 mm；导体至无孔遮拦间净距155 mm；导体至网状遮拦间净距225 mm；无遮拦裸导体至地板间净距净距2 425 mm；需要不同时停电检修无遮拦裸导体之间的水平1 295 mm；出线套管至屋外通道地面间净距400 mm。海拔超过1 000 m 时，项值应按每升高1 000 m 增大10%修正，项值分别增加12的修正值。实际验收工作中，要求开关柜各相铜排必须用绝缘护套整个套起来，并满足规范要求的安全距离。验收时，可用一条长度为125 mm 裁剪好的普通直尺，以方便在柜内查找。开关柜的绝缘距离验收重点部位如下：汇流母排搭接面的螺丝端部与相邻相及柜体处；开关柜相与相之间的铜排距离，特别是大电流刀闸柜；柜门关上后与接地线铜排距离应150 mm；活动柜门与带电部位距离应150 mm；刀闸静触头距离金属封板的距离125 mm。若厂家为了减少外形尺寸，在空气间隙中插入一块绝缘隔板，从而可缩小对绝缘距离的要求。针对这种情况，验收时应要求厂家提供隔板材料、空气净安全距离、绝缘隔板的寿命是否满足运行要求的试验证明材料。运用裁剪直尺测量的方法，在220 kV 仲恺站扩建3号主变工程10 kV 开关柜验收时，曾发现主变变低开关柜开关上下铜排之间距离不满足运行要求距离，如图1所示。图1 绝缘距离不足12.5 cm摘 要配电设备的安全直接关系到整个配电系统的运行安全，随着城市配电网建设和改造进程的加快，XGN 型10 kV 高压开关柜在配电网中的需求越来越大。为了在开关柜投运后减少故障发生率，文章从运行角度，针对 XGN 型10 kV 高压开关柜在验收过程中比较常见的几个问题，如绝缘距离、开关柜五防联锁、开关柜连接部位处验收、瓷瓶检查、刀闸夹紧度检查和红外测温窗安装检查等关键环节进行总结探讨，阐述了可能导致的后果，并提出了相关的验收做法。关键词XGN；10 kV 高压开关柜；运行；验收中图分类号TM76 文献标志码A 文章编号1001523X（2023）06010203Analysis on the Key Link of Acceptance of XGN 10 kV High Voltage Switch CabinetZHONG WeiquanAbstractIn recent years,with the development of social economy,the position of distribution network in the power grid is increasingly prominent,the safety of distribution equipment is directly related to the operation safety of the whole distribution system,the demand of XGN 10 kV high voltage switch cabinet is greater.In order to reduce the failure rate after the switchgear,the paper summarizes the common problems of XGN 10 kV HV switchgear,such as insulation distance,five interlock of switchgear,switch gear,porcelain bottle inspection,knife clamp check and infrared temperature measuring window installation,and expounds the possible consequences,give relevant acceptance practices.KeywordsXGN;10 kV high-voltage switchgear;operation;acceptanceXGN型10kV高压开关柜验收关键环节探析钟伟全（广东电网有限责任公司惠州供电局，广东惠州516000）电力系统2023.6 电力系统装备丨103Electric System2 0 2 3 年第6 期2023 No.6电力系统装备Electric Power System Equipment1.2 开关柜五防联锁由于厂家较多，五防联锁逻辑设计不同。对于XGN 型10 kV 开关柜，开关柜处于工作位置时，即上下隔离开关、断路器处于合闸状态，前后门关闭已锁好，并处于带电运行之中，联锁小手柄处于工作位置，其正常停电顺序如下：断开断路器，再将小手柄扳到“分断闭锁”位置，这时断路器不能合闸；将操作手柄插入下隔离（线路侧刀闸）的操作孔内，从上往下拉，拉到下隔离分闸位置，将操作手柄拿下，再插入上隔离（母线侧刀闸）操作孔内从上往下拉，拉到上隔离分闸位置，再将操作手柄拿下，插入上接地开关（B0地刀）操作孔内，从下向上推，使上接地开关处于合闸位置，这时可将小手柄扳至“检修”位置，先可打开前门，取出后门钥匙打开后门，若开关柜有提供下接地开关（线路侧40地刀），则合上下接地开关后才能打开后门，停电操作完毕。送电顺序相反。在实际验收中，需要根据规范对每个开关柜的五防联锁功能进行验证，另外在验收时还需要特别注意 B0地刀和40地刀形成的逻辑关系，B0地刀可以是40地刀操作的先决条件，但是40地刀操作不能作为 B0地刀操作的先决条件。在110 kV 澄海站扩建3号主变工程时，曾发现10 kV 开关柜断路器转检修时，必须先合40地刀才能操作 B0地刀，即开关转检修前需将线路转检修。这是不符合规范的，扩大了停电范围，很容易造成带负荷合地刀的电网事故。1.3 开关柜连接部位处开关柜连接部位处是验收时比较常发现不符合规范的地方，主要部位包括母线与母线搭接处、母线与电气设备搭接处和刀闸紧固处。根据规范和 GBJ 1491990电气装置安装工程母线装置施工及验收规范，对母线搭接面有如下要求：（1）母线表面应光洁平整，不应有裂纹、折皱、夹杂物及变形和扭曲现象。（2）母线与母线，母线与分支线，母线与电器接线端子搭接时，其搭接面的处理应符合下列规定。铜与铜：室外、高温且潮湿或对母线有腐蚀性气体的室内，必须搪锡，在干燥的室内可直接连接；铝与铝：直接连接；钢与钢：必须搪锡或镀锌，不得直接连接；铜与铝：在干燥的室内，铜导体应搪锡，室外或空气相对温度接近100%的室内，应采用铜铝过渡板，铜端应搪锡；钢与铜或铝：钢搭接面必须搪锡；封闭母线螺栓固定搭接面应镀银。（3）母线接触面加工后必须保持清洁，并涂以电力复合脂，一般要求施工队用日本东芝生产的 B9导电膏。验收可对其接触面进行抽检。（4）母线平置时，贯穿螺栓应由下往上穿，其余情况下，螺母应置于维护侧，螺栓长度宜露出螺母23扣。（5）贯穿螺栓连接的母线两外侧均应有平垫圈，相邻螺栓垫圈间应有3 mm 以上的净距，螺母侧应装有弹簧垫圈或锁紧螺母。（6）母线的接触面加工必须平整、无氧化膜。经加工后其截面减少值：铜母线不应超过原截面的3%；铝母线不应超过原截面的5%；验收时可目测其大小变化情况。（7）矩形母线的搭接要求：125 mm 为4个 M20螺栓；100 mm 为4个 M16螺栓；80 mm 为4个 M12螺栓；63 mm 为4个 M10螺栓；50 mm 为4个 M8螺栓。另外，由于不同等级螺栓价格差别较大，一段开关柜用量较多，为获取更大经济利益，有可能会在这方面偷工减料，应特别检查各部位螺栓情况。对于母线与母线搭接处、母线与电气设备搭接处和刀闸紧固处等重要部位，一般要求用强度为8.8级以上镀锌螺栓。验收时要求所有连接螺栓必须符合力矩要求并用力矩扳手抽检，逐一检查，检查过的螺丝上紧后用笔划线作记号，便于日后螺栓松动观察。还应检查螺栓采购来源是否正规，因为杂牌螺栓内部存在杂质，螺栓生锈后，形成疏松的氧化铁，慢慢脆化，在拉力的作用下会发生断裂。图2为正牌和杂牌螺栓对比情况。有厂家、型号标识的螺栓没有任何标识的杂牌螺栓图2 正牌、杂牌螺栓对比图1.4 瓷瓶检查规范要求瓷质的外观清洁、无裂纹、破损；合成绝缘子外观清洁、无裂纹，表面应无起泡现象。图3、图4及图5为瓷瓶表面检查情况。图3 瓷瓶表面缺口电力系统104丨电力系统装备 2023.6Electric System2 0 2 3 年第6 期2023 No.6电力系统装备Electric Power System Equipment图4 瓷瓶表面有大量铁屑图5 用手凭触觉检查开关柜上有些瓷瓶所处位置较特殊，不容易检查出瓷瓶是否合格，比如线路侧刀闸支撑瓷瓶位于开关柜底部里面，靠里的瓷瓶部分，由于肉眼看不到，难于觉察。可采用手摸的方式，靠人体的触觉感受瓷瓶是否光滑，存在缺口等问题。1.5 刀闸夹紧度检查应检查刀闸与机构的联动是否正常，无卡阻现象；触头接触良好，表面涂有薄层凡士林；转动部分灵活无卡阻现象，传动杆应无变形。若刀闸夹紧度不够，则刀闸合闸时，静触头与动触头间有间隙，接触的点、面少，在通过大电流时，固定动、静触头与夹紧弹簧的螺栓和夹紧弹簧参与分流、导电，造成动静触头局部过热、熔焊，严重时可造成有些螺栓烧断。检查时首先用眼睛仔细看刀闸合上时是否存在缝隙，可借助必要的工具，以0.05 mm10 mm 塞尺为例，对于线接触应塞不进去；对于面接触，其塞入深度：在接触表面宽度为50 mm 及以下时，不超过4 mm；在接触面宽度为60 mm 及以上时，不超过6 mm。在检查刀闸夹紧度是否足够时尤其需要重点检查大电流开关柜以及各馈线开关柜母线侧刀闸。220 kV 仲恺站1号主变变低5016刀闸曾由于设备老化夹紧度不够，导致 B 相发热174，而正常相为30，B 相负荷最重时超过100，被迫停电更换刀闸。1.6 红外测温窗安装红外测温窗口技术是近年发展迅速、技术先进的新型辅助测温技术，结构简单，安装简便，安全性和可靠性高。能够有效检测开关柜内导电接触面及元件发热情况，及时监控柜内设备运行状态。由于红外测温窗口安装需要在开关柜壳体的特定部位开孔，对运行中的开关柜改造时有停电困难，施工难度大的问题，因此宜在开关柜入网前加装红外测温窗口，与开关柜同时投运。为方便监测大电流开关柜开关内部，特别是刀闸部位是否存在过热点，要求大电流开关柜没有安装红外测温窗的，需装设红外测温窗以确保开关柜运行安全。2 结束语对于运行专业来说，10 kV 开关柜的验收技能是实际工作中经常会遇到的问题，在开关柜的验收过程中应根据规范进行验收。对于规范中未提及或模糊的内容，可查阅和参考国家电气装置安装工程施工及验收规范。同时，还应认真查阅开关柜采购协议标准，参照标准进行验收。最后，还应根据运行维护经验，适当提出改进要求，确保开关柜符合运行要求，保障电力系统安全运行。参考文献1 袁文广.浅谈 10 kV XGN 型开关柜内设备在运行中的注意问题 J.科技创新与应用，2017（27）：154-155.2 姜立勇，李菲.固定式高压开关柜的安装与调试 以XGN 系列产品为例 J.科技信息，2011（10）：690.3 宋传山，杨晓青.浅谈 10 kV 高压开关柜设计的几点体会J.科技风，2010（14）：259-260.