提高MNS低压开关柜稳定运行的措施.pdf

介绍了提高MNS低压开关柜稳定运行的优化措施，实现了MNS低压抽屉高温告警及支路母线故障紧急切断和隔离功能。为单面MNS低压抽出式开关柜隐患消缺提供了方便，为企业生产系统提供了安全、稳定、高质量供电系统，保障了生产系统的稳定性。中图分类号TQ325.3文献标志码 B文章编号】10 0 9-7 9 37（2 0 2 30 8-0 0 30-0 3Measures to improve the stable operation of MNS low-voltage switchgearLI Ajun,CHANG Tengfei,LIU Xiaoguang(Shaanxi Beiyuan Chemical Group Co.,Ltd.,Yulin 719319,China)Key words:MNS low-voltage switchgear;plugins;circuit breaker;fault;measureAbstract:Optimization measures to stabilize the operation of MNS low-voltage switchgear were in-troduced.The high temperature alarm for MNS low-voltage drawer and the emergency cut-off and isola-tion functions for branch bus faults had been implemented.It provided convenience for eliminating hid-den dangers in single-sided MNS low-voltage withdrawable switchgear,and provided a safe,stable,andhigh-quality power supply system for enterprise production systems.The stability of the production systemwas guaranteed.陕西北元化工集团股份有限公司（以下简称北元集团）供电系统是以热电分公司4台12 5MW发电机组和4台150 MVA三绕组变压器为电源，构成110kV、35k V供电系统，其中110 kV供电系统2 个供电回路与陕西电网榆林中部电网相连，2 个供电回路与陕西电网榆林北部网架相连；35kV供电系统由4段母线、3个母联组成，为化工分公司和水泥有限公司提供了2 9个供电回路。国家电网提供了2 个回路，用于化工分公司备用电源；地方电网则提供了1个回路，用于PVC装置的备用电源。整个供电系统共设有12 个35kV变电站、35个10 kV变电站以及上百台变压器，其中化工分公司供电系统中所涉及MNS低压开关柜数量最多，也是最容易出现故障的单元，当发生接地或短路时，轻则造成单台设备跳停，重则引发生产系统停车。因此，MNS低压开关柜的稳定运行对生产系统的稳定性格外重要。现笔者将MNS低压配电柜的优化措施进行总结。1MNS低压抽出式开关柜介绍MNS低压配电柜主构架采用C型开口型钢或覆铝锌板压制而成，该配电柜为全组装构造，其构造紧凑。典型的MNS低压抽出式开关将低压开关箱分隔为三室，即母线室（在柜后部）、抽小室（在柜前部）、电缆室（在柜下部或柜前右边）1。室与室间使用板材（也可使用高强度阻燃混凝土试片）互相分隔，上下两个抽屉间使用金属片分隔，有效避免因电气元器件故障导致抽屉内发生电弧及短路导致其他电路短路的情况。（1)抽屉小室。该部分为负荷开关，每个抽屉收稿日期2 0 2 3-0 4-2 0*【作者简介】李爱军（198 5一），男，工程师，现供职于陕西北元化工集团股份有限公司化工分公司技术管理中心电气管理专员，从事化工产品生产工作。31第8 期李爱军等：提高MNS低压开关柜稳定运行的措施装置与设备配置独立控制回路、保护回路、操作把手等电气元器件，形成了独立的供电回路。(2)母线室。母线水平布置在配电柜顶部，接地线水平布置在配电柜底部，单台配电柜支母排垂直布置在柜后。（3）电缆室。一般有2 种设计，一种布置在柜前右侧,另一种布置在柜后左侧，主要用来为供电设备敷设一次、二次电缆所用。MNS低压抽出式开关柜按照电气元器件尺寸、主回路电缆型号及启动方式选择抽屉尺寸。一般情况下每面MNS柜布置8 个左右抽屉，但功率输出为45kW及以上用电设备需要扩大单回路供电抽屈，功率输出为90 kW及以上供电回路选择软启动、变频启动等启动方式时，需要改变配电柜布局。具体设置为：上部为供电抽，下部安装启动设备所需要的软启动或变频器2 2MNS低压抽出式开关柜引起总母线失电原因分析（1）支母线发生相间短路或接地，导致母线失电。笔者认为引发母线短路或接地的原因主要有3方面：由于固定支母线的绝缘底座在长时间运行过程中极易积灰，导致相对地或相与相之间发生弧光或放电，引起短路；由于配电柜封堵不严，可能会有小动物进入配电柜，引起相间短路或接地；在检维修过程中，将扳手、螺丝刀等工具遗忘在支母线上，导致接地或短路3。（2)进线插件发生短路，导致母线失电。操作人员在维护抽屉柜过程中将内六角、扳手、螺丝刀等工器具遗留在断路器、插件等关键部位，导致送电过程中发生接地故障；抽屉在长时间拉出（推进）过程或运行过程中插件接触不良，导致插件变形，造成抽屉柜在推进过程中插件与配电柜安全距离不足，发生接地故障，从而引起母线失电。（3）抽屉柜内插件至断路器导线发生短路，导致母线失电。由于MNS低压配电柜抽屉内电气元器件布局紧凑，抽屉内温度高，长时间运行会导致导线碳化，引发短路或接地；同时，抽柜内主回路电气元器件接线松动也是引起导线高温、碳化的主要原因。（4）电气元器件选择不当或故障，产生越级跳闸现象，导致母线失电。由于抽屉柜内断路器、交流接触器等电气元器件在选型过程中未充分考虑破断能力或后期运行过程中出现粘连等现象，导致抽屉柜内元器件的破断能力不足，当设备或线路发生短路或接地故障时，造成越级跳闸现象的发生，从而引起母线失电。3MNS低压抽出式开关柜改进措施3.1增设单面MNS低压抽出式开关柜防穿越控制装置通过给供电系统主母线与每面MNS低压抽出式开关柜支母线之间增加1台主塑壳断路器，塑壳断路器布置在防穿越控制装置的一侧，防穿越控制装置固定于每面MNS低压抽出式开关柜顶部，且主塑壳断路器操作采用电动控制，同时主塑壳断路器具备短路保护功能，确保单面MNS低压抽出式开关柜支母线或者抽屉插件发生短路故障时，单面MNS低压抽出式开关柜主断路器要优先于母线进线开关跳闸，杜绝因抽屉插件或分支母线短路故障导致本段进线跳闸，引起本段母线停电或生产系统停车事故发生；同时防穿越控制装置内包含完整的一、二次元器件装置，每面防穿越控制装置操作面板位于柜前，面板配有分合闸按钮、指示灯，开关另设有报警及状态等信号反馈接点。有关详细信息参见图1。3.2优化断路器目前设计的最大导电插件DCT6CB-3-630A仍然无法满足大负荷用电设备需要。温度升高时，插件咬合力的弹性势能减弱、导电性能下降，导致插件损坏或接触不良，引发事故，甚至有母线短路和接地的风险。因此，将抽屉改为框架断路器，具体是拆除MNS低压抽出式开关柜抽屉及其支母线，通过主母排直接引母线至框架断路器上侧，框架断路器出线侧经过母排接电源或变频器、软启动等设备，实现保护切断及可靠隔离点功能。3.3装设测温单元在每个独立的大电流抽屉柜进出线插件上装在线测温传感器，并将抽屉柜进出线每相插件温度通讯至电气后台监控系统，并设置告警功能，实现抽屉插件运行温度变化实时监控，温度达到告警值时实现智能系统后台告警。为了保证测温传感器可靠运行，测温传感器采用螺丝安装方式固定至抽屉柜进出线插件上。3.4提高抽尼插件的导电性能对运行过程中易高温的电气元器件及插件进行镀锡、镀银、镀金或涂抹导电膏处理，其方法为在插件、导线接头、接线柱等部位表面覆盖一层锡膜、银膜、金膜或导电膏。这样既提高了该部位的抗氧化性和导电性,同时也降低了接触电阻；进一步降低了连接点发热的可能性，增加了导电性；提升了供电系统的稳定性。32烯,2 0 13,41(3):3 5-3 7.编辑：杜桂敏茶谷茶茶茶茶2023年聚氯乙烯装置与设备3-PH，440 0 0 A,50 k A，40 0 V，铜母线原有母线断路器注：主母排到分支防穿越电动操作母排间加装断路控制箱器，电动操作分支母线白8图1MNS低压配电柜Fig.1MSN low-voltage distribution cabinet3.5完善设备互锁功能根据用电设备对工艺系统的影响程度，增设电气设备互锁功能。此互锁功能可在电气控制回路中实现，也可通过DCS控制系统、PLC控制系统等其他系统启动备用设备，以减少设备跳闸后对工艺系统的影响。4应用效果评价（1）实现了单面MNS低压抽出式开关柜支母线、抽屉柜插件及进线电缆发生接地、短路等故障时，及时切出故障点，避免事故扩大化。（2）增加了支母排防穿越控制装置后可实现随时消除支母线隐患，不受生产系统检修等因素影响，进一步落实供电系统隐患的消除和长周期运行。（3）实现了大电流抽屉柜插件温度实时监控和故障追忆功能。（4）实现了大电流抽屉柜插件的高温报警功能。【参考文献】【1姜洪.高低压配电柜的选择原则与策略探讨J.科技与创新，2 0 15（13）：10 6-10 7.2】李专成.MNS低压配电柜在化工生产中的常见问题及处理方法J.聚氯乙烯，2 0 2 0，48（5）：2 4-2 5.3刘强.MNS型抽式低压开关柜母排三相短路事故分析J】.电工技术，2 0 2 0（11）：6 8-7 0.【编辑：杜桂敏上接第2 9页）表2雷达料位计与人工测量料仓料位数据对比Table2Staorage level data obtained by radar level gauge and by manual measurement雷达料位计测量/m人工测量/m差值/mABCABCABC2.769.181.951.08.01-1.76-1.18-0.953.525.791.863.04.51-0.52-1.29-0.863.513.451.8631.01-0.51-2.45-0.865.214.081.905.02.51-0.21-1.58-0.908.5810.031.917.59.01-1.08-1.03-0.916.338.521.916.07.01-0.33-1.52-0.919.426.951.918.53.51-0.92-3.45-0.9112.015.161.919.03.51-3.01-1.66-0.918.7310.021.917.59.01-1.23-1.02-0.9110.617.51.919.06.51-1.61-1.00-0.9111.615.61.9110.05.01-1.61-0.60-0.915结语3D料位计虽然在环境噪声较大时测量容易出现卡顿、滞后情况，可能导致冒仓的情况，但其成像功能能有效地显示料仓容积，计算料仓储量；而雷达料位计可有效弥补3D料位计的不足，但其测量方式为单点测量，受安装位置的不同，测量结果也有所不同，不太适宜作为料仓储量计算的依据。目前，三友氯碱使用两者结合的方式，对电石料仓进行实时监测，运行稳定参考文献1】张春严.激光料位计在电石料仓上的应用.聚氯乙