不中断供电可扩展环网柜技术的研究论文_冯健,马杏可,卞栋梁

(嘉兴供电公司 浙江省嘉兴市 314000)

摘要:开关站(房)环网柜组的扩展侧安装一台具有母线分段功能的进出线单元柜,它可以充当普通环网的开关,也可以作为母联开关。进行施工时,可以通过倒闸操作,在其他环网柜不停电的情况下进行作业,确保在不中断供电的前提下完成环网柜扩展工作

关键词:环网柜;不中断供电;可扩展

近几十年来,国内外的中压配电开关设备技术都没有什么重大的突破,只是在大容量、高电压方向有所改进,在绝缘和灭弧介质方面有些新的探索。中压配电开关设备除了在结构形式上有所变化之外,总的趋势却是同质化越来越严重。

当前的环网柜都是只具有单一功能的单元,运行中的环网柜在扩展时必须停电才能拼柜作业。停电作业必然增加停电时户数,不利于可靠性指标的提高;同时旧型号环网柜不能为10kV应急综合旁路作业车解决临时电源接取问题。基于以上现状,总结了配网施工、运行维护和保供电等方面遇到的难题后,经过升华和提炼,提出了这个配电柜技术改进方案-不停电可扩展式环网柜。环网柜由单一功能变成具有多功能环网柜,可以在不停电的条件下完成拼柜作业,提高了供电可靠性;同时可以为10kV应急综合旁路作业车提供了临时电源“插座”;优化了配网规划方案,节约了成本,避免了不必要的浪费。

一、可带电扩展环网柜单元出线为备用柜时

1.假设系统单线图如下图1所示,正常运行时,左侧所有开关和此开关的独立母线带电,此备用扩展柜正面套管和右侧母线套管用绝缘堵头密封,开关处于接地位置。

2.扩展时,在确认备用扩展柜接地刀处于合闸位置后,拆开原来出线侧母线套管绝缘封堵头,安装并柜母线和新增开关柜(具体并柜步骤见附录)及电缆。

图1 右扩展方案扩展前后一次系统图

3.连上试验设备,分开接地开关,进行耐压试验和电缆试验。

注:主回路电阻和绝缘电阻试验可在并柜之前先单独进行!

4.实验完毕,按要求分开各出线单元负荷开关,合上原备用扩展开关,再逐一送电,整个扩展项目完毕!

备用扩展开关扩展前后开关状态变化如下图所示:

图2 并柜前后开关状态变化图

如果只是在原备用扩展柜上增加一路电缆出线,只需要在确认接地开关处于合闸位置后,打开电缆室门,安装电缆头,试验通过后,关上电缆室门,分开接地开关,合上负荷开关即可!此类应用对于有可能需要的应急电源的接驳特别方便!

二、可带电扩展环网柜单元出线带电时

1.同例系统单线图如上图1所示,正常运行时,所有开关都处于合闸位置,此扩展柜正面套管电缆出线带电,右侧母线套管用绝缘堵头密封。

2.扩展前,先分开此扩展柜负荷开关,并分开此路出线电缆的另一端,确认无电后,合上此扩展柜接地开关,拆开出线侧母线套管绝缘封堵头,安装并柜母线和新增开关柜及电缆。

3.连上试验设备,分开接地开关,进行耐压试验和电缆试验。

注:主回路电阻和绝缘电阻试验可在并柜之前先单独进行!

4.实验完毕,按要求分开各出线单元负荷开关,调整电源网络,合上原备用扩展开关,再逐一送电,整个扩展项目完毕!

此扩展柜在这类应用中是大大减少了停电范围,如果此柜出线是用作环线,通过合理的电源装转换, 也可实现不停电扩展!

三、关键技术及解决措施

1.在有限的空间内布置一台三工位开关和进出线及母线铜排,并且此开关要同时兼做环网开关和母线分段开关,既要求环网开关操作灵活,又要求开关动静触头连接牢固可靠。SF6全密封开关柜要保证气箱的气密性,负荷开关的电寿命及机械寿命符合技术要求及标准规定。

2.设计生产的不停电可扩展型环网柜基于已有的全密封SF6全绝缘的系列,在现有环网柜基础上经过创新设计开发,使其旧单元具备的一个功能达到具备两种功能要求,完成可以实现不停电扩展的最终目标。为了成本控制和安全保证,必须通过具有资质的权威电力试验认证机构进行各项型式试验。

3.不停电可扩展型环网柜的研发主要是为了实现在不停电情形下拼装环网柜的目标,从而减少停电时间,提高供电可靠性。既然要作为开关使用,就必须试验其开关的分合闸性能;而要求在不停电条件下可扩展环网柜的话,就必须试验其带电操作的安全性能和相关的绝缘性能。理论研究也必须围绕这个最终目标而展开。

四、经济效益及可行性分析

首先我们从开关设备的结构上来分析。不停电扩展式环网柜单元采用的也是三工位负

荷开关,其基本结构如右图所示,动触头的一端固定于出线套管和出线侧母线一侧,

随着动触头的旋转运动,三工位开关在任意时刻都只能处于一种状态(分闸,合闸,接地),

这就完全避免了开关在合闸位置时接地和在接地位置合闸的可能性。

其次,在我们在进行扩展前,我们需要将负荷开关操作至接地位置,这时开关的正面

套管和出线侧母线套管都是通过开关外壳接地的,那么扩展时就是绝对安全的。

再次,如果开关内部的机械部分出现问题,导致开关状态显示和实际不符的时候,我们还可以通过对出线套管的验电来确认施工所接触部分的安全性。

综上所述,我们在开关的设计中会周全考虑这种带电操作开关柜的绝对安全性,此外我们还要求施工人员严格按照操作规程施工,这样就能保证电力生产过程中的人身和设备的绝对安全,杜绝事故的可能性!

五、结论

综上,这种新型的不停电可扩展环网柜单元在丰富原有产品系列的种类的同时,带给用户更多的可能性方案选择,在检修和新增设备时,大大减少了停电范围和停电时间,可给供电局减少几个点的平均停电时间,大大提高供电的经济效益和社会效益。

参考文献:

[1]陈廉曹,束剑文,陈海安,郑远林.浅谈中压固体绝缘环网柜技术及试验[J].福建建设科技.2013(02)

[2]韩强.一种新型全封闭环网柜[J].电气制造.2013(11)

[3]叶建军. 探讨环网柜在配电系统中的应用[J]. 广东科技. 2009(02)

论文作者:冯健,马杏可,卞栋梁

论文发表刊物:《电力设备》2016年第3期

论文发表时间:2016/5/30

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