KYN 28型开关柜运行中典型问题及解决方案

KYN 28型开关柜运行中典型问题及解决方案,李秀卫 国网山东电科院,主要内容,1、KYN 28开关柜概述 2、KYN 28开关柜结构 3、开关柜五防 4、KYN 28型开关柜运行中典型问题及解决方案,1、 KYN 28开关柜概述,KYN 28开关柜是一种铠装式金属封闭中压开关设备，适宜户内安装。,2、KYN 28开关柜结构,1、断路器室 2、母线室 3、电缆室 4、继电器室,2.1 断路器室,断路器室可以配置真空断路器、SF6断路器、隔离手车、PT 、BL等设备。,1- 母线隔室泄压盖板 2-分支母线 3 -主母线 4-支持绝缘子 5 -一次静触头盒,1,2,5,3,4,2.2 母线室,7 电流互感器 8 接地开关 10 避雷器 11 接地母线 21 电缆盖板 22 密封圈,2.3 电缆室,2.4 继电器室,3、开关柜五防,开关柜内有安全可靠的连锁装置，能 满足“五防”要求： 1、 防止误操作断路器； 2 、防止带负荷拉合隔离开关，即防止带负荷推拉小车； 3 、防止带电挂接地线，即防止带电合接地开关；防止带接地线送电，即防止接地开关处于接地位置时送电； 4、防止误入带电间隔； 5、防止误拔二次插头。,3.1 防止误操作断路器,仪表室门上装有提示性的按钮或者KK 型转换开关，以防止误合、误分断路。,3.2 防止带负荷操作隔离开关,断路器处于合闸状态时，手车不能推入或拉出。只有当手车上的断路器处于分闸状态时，手车才能从试验位置移向工作位置，反之一样。且只有当手车完全达到试验位置或工作位置时，断路器才能合闸。,连锁机构,3.3 防止带电合接地开关,连锁挡块,接地开 关操作孔,防止接地开关合上时送电,接地开关合闸时，无法将断路器手车移入工作位置。,3.4 防止误入带电间隔,断路器手车拉出后，活门自动关闭，隔离高压带电部分。只有接地开关合上时，才能开启开关柜后门。,接地开关传动轴与电缆室盖板的联锁机构,3.4 防止误入带电间隔,3.5 防止误拔二次插头,只有当手车处于试验位置时，才能拔下二次插头。 手车处于工作位置时，二次插头被锁定，不能拔下。,4、KYN 28型开关柜运行中典型问题及解决方案,4.1、绝缘距离不满足要求开关柜在运行中发生的缺陷、故障，以绝缘问题最为突出。受配电室空间尺寸限制以及对开关柜小型化的追求，柜内带电体相间或对地绝缘距离不够。往往小于国家电网公司十八项重大反事故措施要求的空气绝缘净距离：125mm（对12kV），300（对 40.5kV）；,4、KYN 28型开关柜运行中典型问题及解决方案,即使按照国家电网公司电网设备技术标准差异条款统一意见中“12kV 开关柜， 采用复合绝缘产品， 导体间、 导体对地绝缘净距不小于 110mm 。 40.5kV 开关柜， 采用复合绝缘，导体间和导体对地绝缘净距不小于 240mm ”的要求，也有部分产品不满足要求。专业代理高压试验报告 188-5885-0104,4、KYN 28型开关柜运行中典型问题及解决方案,为提高开关柜绝缘水平，解决柜内空气绝缘距离不满足要求的问题，柜内大量使用绝缘护套和SMC绝缘隔板，但所用的绝缘护套材料未进行老化试验和凝露试验的考核验证，再加上部分产品绝缘板、绝缘横担等加装不合理，随意性比较大，存在绝缘隐患；相与相之间的绝缘板，由于SMC绝缘容易吸水的原因，介电常数变大长期运行后，其绝缘性能将急剧下降，导致母线的可靠性还不如不加绝缘板安全,4、KYN 28型开关柜运行中典型问题及解决方案,4、KYN 28型开关柜运行中典型问题及解决方案,开关柜中用于支撑绝缘板的绝缘棒靠近或与导体接触，距离小于60mm，绝缘棒与导体间放电现象严重。不满足DL/T 404-20073.6kV40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备5.106条 以空气和绝缘板组成的复合绝缘作为绝缘介质的金属封闭开关设备和控制设备，带电体与绝缘板之间的最小空气间隙“对40.5kV设备应不小于60mm”的要求。,4、KYN 28型开关柜运行中典型问题及解决方案,4、KYN 28型开关柜运行中典型问题及解决方案,4、KYN 28型开关柜运行中典型问题及解决方案,针对绝缘距离不足引起的绝缘缺陷，生产运行单位应严格按照相关标准、反措进行订货和验收，对产品说明书、型式试验报告、出厂试验报告及产品图纸等资料的准确性和真实性进行核实，同时交接试验必须严格按照相关标准进行，严禁缺漏项，谨防不合格产品进入电网。不能盲目追求开关柜小型化，应根据工程情况、变电站内布置、运行维护和设备检修等因素综合考虑，采购合适的开关柜。,4、KYN 28型开关柜运行中典型问题及解决方案,制造厂应严格按照相关要求，针对产品运行中出现的共性问题，优化设计，提高生产安装工艺，应考虑绝缘材料的厚度、设计场强和老化问题，所用绝缘材料必须通过老化试验，且应与所配开关柜使用寿命保持一致。绝缘包封改造不仅应满足防潮、抗老化要求，且包封后不应影响母排的通流能力和散热效果。绝缘护套必须提供型式试验报告，开关柜必须提供凝露试验报告。,4、KYN 28型开关柜运行中典型问题及解决方案,4.2、电场集中部位未采取相应措施在穿墙套管、机械活门、母排拐弯处等场强较为集中的部位未采取措施或加工装配质量较差、设计不当，接线盒插入套管内壁，造成搭接处包封绝缘套触及到套管边沿，造成悬浮电位、小气隙击穿的局部放电；或虽采用了绝缘护套，运行一段时间后绝缘包封易失效，带电体相间距离过短（特别是母线端部和拐角处形成尖端），容易引起放电。,4、KYN 28型开关柜运行中典型问题及解决方案,4、KYN 28型开关柜运行中典型问题及解决方案,4、KYN 28型开关柜运行中典型问题及解决方案,4、KYN 28型开关柜运行中典型问题及解决方案,高压开关柜内的进出线套管、机械活门、母排拐弯处等场强较为集中的部位，应采取倒角打磨等措施，防止电场畸变。采用绝缘护套包裹的，材料选用、护套设计应满足要求。,4、KYN 28型开关柜运行中典型问题及解决方案,4.3 运行环境导致内部沿面放电部分开关柜运行环境较为恶劣，由于开关柜安装位置不当（如直接安放于电缆沟上）或柜内未配备有效的加热、除湿设备，甚至有的开关柜内部虽有加热除湿装置，但为全封闭设计，空气无法流通。外部在低温或湿度较大时开关柜内易形成凝露，降低了内部部件的外绝缘水平。,4、KYN 28型开关柜运行中典型问题及解决方案,4、KYN 28型开关柜运行中典型问题及解决方案,4、KYN 28型开关柜运行中典型问题及解决方案,柜体设计应考虑内部空气流通，配置加热除湿装置，选用可靠的元器件，保证除湿装置可靠投入和退出，确保除湿效果。运行单位应对周边环境差、封堵不严、通风不畅、防凝露措施不到位的配电室全面开展环境综合整治，加装温、湿度自动控制装置，完善配电室通风系统，改善高压开关柜运行环境。对开关柜内母线支持瓷瓶等一些绝缘爬距不能满足防污条件的设备，喷涂RTV绝缘涂料，提升老旧设备运行的技术条件。,4、KYN 28型开关柜运行中典型问题及解决方案,4.4 发热缺陷开关柜柜体结构不合理，通风设计不佳，主回路搭接缺陷，元件材质不良等原因造成的开关柜发热问题严重。,4、KYN 28型开关柜运行中典型问题及解决方案,4.4 发热缺陷部分制造单位不具有设计、制造能力，仅简单组装断路器和开关柜柜体，设计上未避免涡流现象，穿墙套管、电流互感器等安装结构形成电磁闭合回路从而产生涡流，造成部分隔离挡板材质发热现象严重。,4、KYN 28型开关柜运行中典型问题及解决方案,4.4 发热缺陷部分制造厂为控制成本，未采用磁阻率高的材料或不导磁材料，通流回路铜排杂质多、电阻率大，甚至采用“铜包铝”或空心铜排。,4、KYN 28型开关柜运行中典型问题及解决方案,4.4 发热缺陷金属铠装式开关柜通风口设计不合理，空气不对流，散热能力差；额定电流较大的开关柜，未加装强迫风冷装置。部分开关柜内干式设备（浇注式电流互感器、浇注式电压互感器、干式变压器）选用的绕组线径不足，极易发生过热损坏。大部分开关柜采用全封闭柜体，红外测温难以发现发热缺陷，目测范围有限且不直观，发热缺陷易积累、演变成事故。,4、KYN 28型开关柜运行中典型问题及解决方案,针对断路器与开关柜间采用插头连接的情况，在大电流的中置柜和手车柜加装温度在线测温装置。加强开关柜的散热，加装送风机及引风机；结合停电机会，检查动静触头接触压力，必要时予以更换，同时更换疲劳的触头弹簧。加大开关柜内部测温技术研究，应用无线测温、红外测温窗口等新技术解决开关柜测温难的问题。,4、KYN 28型开关柜运行中典型问题及解决方案,4.4 设计问题带来的安全隐患部分开关柜一次接线不满足典型设计规范中“PT柜内避雷器须经隔离手车连接母线”的要求，部分PT柜内避雷器未通过隔离手车连接至母线上，当对PT进行检修时，拉开隔离手车，避雷器仍带电，给进入仓内作业的工作人员带来触电风险。,4、KYN 28型开关柜运行中典型问题及解决方案,4、KYN 28型开关柜运行中典型问题及解决方案,对于避雷器直接接在母线上等存在一次接线安全隐患的开关柜，如具备改造条件，可通过改变避雷器引线位置，将引线接头连接至手车或隔离开关后级；或加装档板将避雷器隔离在独立隔室内，必要时采用绝缘套包裹裸露带电接头等方法及时进行整改。对于由于结构原因无法进行一次接线改造的开关柜，应在可能存在安全隐患的隔室柜门处安装带电显示装置进行强制闭锁，或者将柜门封板用螺栓固定并贴警示标识，确认停电前禁止打开。,4、KYN 28型开关柜运行中典型问题及解决方案,4.4 设计问题带来的安全隐患部分开关柜下柜与后柜未完全隔离。部分主变进线开关柜、母联开关柜、馈线开关柜等开关柜的下柜与后柜未完全隔离，工作人员进入下柜可能误碰母线或电缆头带电部位，造成触电。应核对设计图纸和实际产品，排查类似隐患，避免人身伤亡。,4、KYN 28型开关柜运行中典型问题及解决方案,4、KYN 28型开关柜运行中典型问题及解决方案,4.5 五防联锁功能不健全部分铠装式开关柜的后部上柜门为可开启方式，无防误闭锁，无双隔离挡板，打开后就可直接触及带电部位，且螺丝为普通内六角螺丝，易发生开启柜门误入带电柜内的触电事故。,4、KYN 28型开关柜运行中典型问题及解决方案,4.5 五防联锁功能不健全部分主变、母联、TV、所用变等无接地开关的开关柜，后部下柜门未与接地开关形成机械闭锁，可拆除螺丝直接打开后柜门，未关柜门的情况下也能合闸送电，易造成检修人员误开、误入带电间隔，发生人员触电事故。,4、KYN 28型开关柜运行中典型问题及解决方案,4.5 五防联锁功能不健全部分开关柜后柜门上、下两部分不能独立闭锁，上柜门依靠下柜门闭锁，当合上出线接地开关，下柜门闭锁解除，后上柜门也可打开，易造成触电事故。部分开关柜手车拖出后，可以轻易的将绝缘隔离挡扳推上，没有防误闭锁，带电体暴露，工作人员易误开启开关静触头活门档板，造成触电事故。,4、KYN 28型开关柜运行中典型问题及解决方案,4.5 五防联锁功能不健全部分未安装带电显示装置的开关柜，使用机械闭锁方式，在线路转检修时，无法用携带式高压验电器对其进行验电，在实际操作中工作人员采取观察带电显示器的办法进行验电，一旦带电显示器损坏，可能发生带电合接地开关的恶性事故。,4、KYN 28型开关柜运行中典型问题及解决方案,4.5 五防联锁功能不健全应加强高压开关柜防误闭锁功能校验，充分利用停电机会检查手车与接地开关，隔离开关与接地开关的机械闭锁装置。加强带电显示闭锁装置的运行维护，保证其与柜门间强制闭锁的运行可靠性。同时，运行方式、接线形式改变后，应及时对可能出现的误操作和误碰带电部位检修工作进行事故预想，验证五防功能是否满足新工作条件下的要求。,4、KYN 28型开关柜运行中典型问题及解决方案,4.6 过电压引起的设备故障随着城市配网快速发展和电力电缆大量应用，系统母线电容电流快速增长，发生接地故障时，接地电弧难以熄灭，会出现幅值较高、持续时间较长的内部过电压，容易导致绝缘薄弱的设备故障，引发火灾、变电站母线短路、开关柜烧损，以及电磁式电压互感器、避雷器、高压熔断器等设备损坏故障。,