国内中压成套开关设备的发展研究

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1、国内中压成套开关设备的发展研究(固定柜、手车柜简介)1亲身体验中置柜面临的问题　　从我在福州先行机柜到福州亿力电器，均大量工程设计KYN28、KYN44中置柜，大量使用于福州各变电站，作为中压配电的主力柜型。曾经设计过的KYN28A、KYN28C、KYN44、KYN96等中置柜，原理几乎相同。但是随着真空开关少维护的优点被广泛接受，过去针对少油断路器而设计的手车柜可能十几年后逐步退出这一领域，而用固定柜取而代之。由于手车式大电流柜安全性低，主要存在的大问题：①缘事故(约占所有事故的14.3%,开关柜及断路器占其中73.2%)

2、。主要是柜内放电、CT闪络和相间闪络。断路器与开关柜不匹配，绝缘尺寸不够，柜内隔板吸潮，爬距不足，老旧开关改造不彻底，未进行加强绝缘措施等原因造成。　　②载流故障（约占所有事故的2.3%,开关柜占其中77.8%）。主要集中在12~40.5kV中压开关设备上，触头过热，引线过热，常扩大为绝缘事故。主要是由于插头接触不良、插头偏心等原因导致过热，以致起弧烧坏设备。　　记得上次我设计的福清溪头变电站，因为是技改项目，进线柜的柜深要求在1700mm以内。投入运行以后，出现不明振动声音，难以查明原因。试探性地将零件更换成弱磁不锈钢板制

3、作，有效果但并未消除。后来才发现工程安装公司在安装柜顶母线桥时，没有锁紧母线桥封板，出现加剧柜体振动声音，工程安装公司返工后才把问题解决（这个项目处理原委博客内另外单独描述）。但这件事情引起福州局的关注，后来福建省电力有限公司出了个标准，闽电生产〔2008〕480号《福建省电力有限公司户内交流金属封闭高压开关柜订货技术规范》。提出以下要求：“4.2隔板 隔板防护等级与外壳相同。当电流大于（或等于）2000A时，开关柜左右后侧板、中隔板、母线室后封板、背柜左右侧板及顶板、上下触头中间隔板、电流互感器的安装隔板必须采用无磁性，推

4、荐使用低碳的304钢；”如此大量使用低碳的304钢，实属无奈之举。出现问题，我们不敢肯定地说：“中置柜没问题”。　　出现上述情况的原因固然是多方面的，但是有个原因是国内、外没有开发出比较理想的固定柜，也就没有创造出替代手车柜的先决条件。当然我们不敢说有了固定柜就不会出现上述问题，但是会减少一些问题。这篇文章的目的不是推荐那种产品，我只是从技术角度看待技术问题，甚至我个人认为中置柜在未来十年内仍将是中压开关柜的主流。2我们对固定柜的要求　　中压开关柜烧毁事故已呈上升的趋势,这又不得不引起我们的极大关注！这些问题国内、外有识之士

5、并不是没有重视，这在GB3906-2006《3.6kV~40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备》中就已充分体现。首先在附录F中F.1条“与GB3906-1991相比，分类的变化”中明确指出：前版标准主要围绕可抽出式的空气绝缘外壳而编写的。现在的趋势朝着固定式和GIS方向发展，需要本标准代表这些设备。其次在8.2条“设计和结构选择”中又次明确：固定式的总装，尤其是采用了少维护元件的总装可以提供终生低投入高收益的布置。　　理想的固定柜的标准还没有一个共同的认识。本人郑远林根据多年的设计实践和其他同行朋友意见提出以下几点意见以

6、供参考：①在630A~4000A范围内体积不应大于现有的各种柜型，否则小型化的趋势没有体现；②各项指标不低于现有的各种柜型甚至更高，这是没有任何折扣的要求；③操作要方便、省力，这是一个共性的要求；④必要时检修要方便，否则就不具备代替手车柜的条件；⑤外观的美观程度不能低于现有的各种柜型，这是现代人们的第一感觉，不容忽视；⑥以空气做相间、和相对地绝缘，这是消除绝缘事故的最实用的方法；⑦断口可视、可测（温升），方便维护，这是预防事故发生的有效措施；⑧3150A以下最好不用强迫风冷，这是替代手车柜的最有利因素；　　⑨造价不高于现有的

7、各种柜型，甚至在现有铜价的基础上，能节省2000~5000元更好。没有这一条以上的所有条件都有可能被削弱其意义。　　成套开关设备作为一项传统技术实现一次这么大的飞跃确实困难，而且受到以下因素的影响使得固定柜没有形成市场的主导：　　①在没有确定真空开关真正达到免维护的前提下还有必要使用可移开式结构；　　②任何人都有惯性思维，当用真空开关取代少油开关时人们只是相应地把手车变小成为今天的中置式，容易被接受。3固定柜的研发状态　　现阶段的固定柜，包括下面我介绍的全部固定柜，我认为都没达到一个理想的水平。但却为后来者提供了很多可借鉴的

8、经验。现把相对比较成熟的产品拿来进行比较、分析，并不是要否定那一型号的产品，更不是诋毁某个制造厂，而是放在一个公正的平台上进行客观的分析，讨论出一个正确的发展方向。由于作者的水平有限，对产品了解的深度有限，文中所述的观点与客观事实难免有些差异，还请大家批评指正。　　(1)XGN2-12箱型