10kv配電系統(tǒng) 高壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計改進的措施

1、10kv配電系統(tǒng) 高壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計改進的措施 摘要:目前國內(nèi)市場10kv配電系統(tǒng)高壓開關(guān)柜,其結(jié)構(gòu)形式逐步從落手車式 發(fā)展 為中置手車式。這一行業(yè)技術(shù)人員來說,較多關(guān)注開關(guān)柜結(jié)構(gòu)、電氣性能、開關(guān)使用可靠性等。長期技術(shù)實踐發(fā)現(xiàn),生產(chǎn)廠家對中置手車式開關(guān)柜一個重要輔件運轉(zhuǎn)車設(shè)計重視不夠,運轉(zhuǎn)車結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理,操作性能不好,有些會導致斷路器手車底盤車變形,使開關(guān)柜無法正常工作。本文就當前市場上主流中置柜運轉(zhuǎn)車結(jié)構(gòu)特點及優(yōu)缺點加以分析,并對改進方法進行初步探討。 中圖分類號： tu318 文獻標識碼： a 文章編號： 1.引言 在電力系統(tǒng)中,l0kv高壓開關(guān)柜的應用極其廣泛。由于電力系統(tǒng)用戶的需求五

2、花八門,作為制造廠家,我們不得不針對用戶的需求,為用戶量身定做。這就要求我們必須真正深刻地理解相關(guān)的國家標準、部頒標準和標準柜型的設(shè)計要求。高壓開關(guān)是指用于電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電、配電、電能轉(zhuǎn)換和消耗中起通斷、控制或保護等作用,電壓等級在3.6kv550kv的電器產(chǎn)品,主要包括高壓斷路器、高壓隔離開關(guān)與接地開關(guān)、高壓負荷開關(guān)、高壓自動重合與分段器,高壓操作機構(gòu)、高壓防爆配電裝置和高壓開關(guān)柜等幾大類。高壓開關(guān)制造業(yè)是輸變電設(shè)備制造業(yè)的重要組成部分,在整個電力 工業(yè) 中占有非常重要的地位。 2.目前主流運轉(zhuǎn)車結(jié)構(gòu)特點及性能比較 2、1主要結(jié)構(gòu)型式 經(jīng)了解,中置手車式高壓柜運轉(zhuǎn)車,主要基本類型有兩種:螺

3、桿式結(jié)構(gòu)和掛鉤式結(jié)構(gòu)。螺桿式結(jié)構(gòu),主要體現(xiàn):(1)螺桿實現(xiàn)運轉(zhuǎn)車與柜體連接;(2)螺桿傳動,實現(xiàn)斷路器手車從柜體內(nèi)進出;(3)斷路器手車運轉(zhuǎn)車上升降由螺桿裝置驅(qū)動。這種結(jié)構(gòu)代表是西門子公司中置柜運轉(zhuǎn)車。掛鉤式結(jié)構(gòu),主要體現(xiàn):(1)掛鉤和導向桿實現(xiàn)運轉(zhuǎn)車與柜體連接;(2)調(diào)節(jié)手輪,實現(xiàn)運轉(zhuǎn)車導軌面與柜體內(nèi)導軌面一致性調(diào)整;(3)掛鉤式運轉(zhuǎn)車沒有提升機構(gòu),需靠人力將斷路器手車放置運轉(zhuǎn)車或柜內(nèi),再運轉(zhuǎn)車實現(xiàn)斷路器手車進出。這種結(jié)構(gòu)代表是abb公司中置柜運轉(zhuǎn)車。 2、2優(yōu)缺點對比 相掛鉤式運轉(zhuǎn)車,螺桿式運轉(zhuǎn)車提供了比較完善使用功能。但國內(nèi)生產(chǎn)廠家選用螺桿式運轉(zhuǎn)車并不普遍,主要原因是螺桿式運轉(zhuǎn)車結(jié)構(gòu)比較

4、復雜,機加工零件較多,生產(chǎn)成本高,同時,與開關(guān)柜配套運轉(zhuǎn)車所需數(shù)量較少,許多廠家并沒有運轉(zhuǎn)車上投入更多設(shè)計,重視不夠。掛鉤式運轉(zhuǎn)車功能上不及螺桿式,但因其結(jié)構(gòu)簡單,易于加工制造,成本低廉,到了生產(chǎn)廠家廣泛選用。,現(xiàn)場實踐及對掛鉤式運轉(zhuǎn)車設(shè)計分析,發(fā)現(xiàn)目前常規(guī)掛鉤式運轉(zhuǎn)車均存一定缺陷,這種缺陷會對斷路器手車造成潛損害,增加維護工作量,會引起非正常停電時間延長。下面,對當前主流掛鉤式運轉(zhuǎn)車缺陷進行了初步分析,并給出了一種可行改進方法, 3.常規(guī)掛鉤式運轉(zhuǎn)車結(jié)構(gòu)分析 3、1掛鉤式運轉(zhuǎn)車兩種常規(guī)結(jié)構(gòu) 第一種結(jié)構(gòu)常見于由敷鋁鋅板加工組合而成中置柜,柜內(nèi)生產(chǎn)廠家大多與abb公司生產(chǎn)zs系列中置柜結(jié)構(gòu)相類似

5、,可安裝vd4系列或vs1系列真空斷路器手車。這類運轉(zhuǎn)車存下列缺點:(1)運轉(zhuǎn)車上兩個導向桿只起導向作用,不受力。也就是說,運轉(zhuǎn)車與開關(guān)柜體間僅靠掛鉤一個點連接一起。(2)使掛鉤順利插入柜體內(nèi),設(shè)計上,必須留有一定間隙,以方便操作。推拉斷路器手車時,間隙反映運轉(zhuǎn)車導軌與柜體導軌之間。(3)經(jīng)長期使用后,撞擊力作用下,柜體上與掛鉤連接處,以及運轉(zhuǎn)車上掛鉤軸會變形,這種變形導致了兩導軌間間隙進一步擴大。間隙越大,撞擊力越大,兩者間形成惡性循環(huán),最后導致運轉(zhuǎn)車不能使用,或嚴重影響運轉(zhuǎn)車使用安全。 第2種結(jié)構(gòu)常見于柜體由型鋼與金屬板件組裝而成中置柜。這類柜體也可安裝vd4系列或vs1系列真空斷路器手車

6、。這種結(jié)構(gòu)可以消除兩導軌間水平間隙,設(shè)計上卻存一個垂直高度差,它導致了更大撞擊力。同時,使用時如不仔細調(diào)整,會使垂直高度差變更大。從使用效果來看,這種結(jié)構(gòu)同前者比,操作性及安全性更差。 3、2運轉(zhuǎn)車結(jié)構(gòu)對實際使用影響 通過現(xiàn)場調(diào)查和分析對比,發(fā)現(xiàn)運轉(zhuǎn)車結(jié)構(gòu)對中置柜操作性能影響是漸進,影響巨大。其主要表現(xiàn)兩個方面: (1)對操作性和使用安全性影響:這種影響產(chǎn)品交付前期影響并不顯著,時間推移,影響越來越明顯,運轉(zhuǎn)車操作性和使用安全性大大降低。 (2)對斷路器手車影響:這種影響主撞擊力造成,撞擊力導致斷路器手車車輪變形。安裝及現(xiàn)場調(diào)試階段,對斷路器手車推拉操作次數(shù)最多,車輪變形往往是這一階段出現(xiàn)。車

7、輪變形導致手車推拉困難,會將斷路器手車卡死運轉(zhuǎn)車或柜體導軌內(nèi)。是例行停電維修時出現(xiàn)此種故障,必然會延長停電時間,形成不能按時供電事故。統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),產(chǎn)品投運前,約有10%20%手車輪存不同程度變形,每個工程中約有一、二臺變形較大影響正常操作,需維修處理。 4.對10kv配電系統(tǒng)高壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計改進的措施 針對上文所述運轉(zhuǎn)車存問題,我們設(shè)計了一種改進方案,這種方案著重解決了上文所述掛鉤式運轉(zhuǎn)車存各種缺陷,主要表現(xiàn)以下幾個方面: (1)消除柜體導軌與運轉(zhuǎn)車導軌之間間隙,避免產(chǎn)生撞擊力,結(jié)構(gòu)上,確保當運轉(zhuǎn)車靠緊柜體時,運轉(zhuǎn)車導軌與柜體導軌可靠接觸,基本無間隙。 (2)特別設(shè)計了鎖定裝置:利用磨擦自鎖原

8、理,一個特別設(shè)計凸輪裝置,可以實現(xiàn)運轉(zhuǎn)車鎖定。其工作方式為:凸輪未鎖定前,彈簧作用下掛鉤與柜體接觸面間有一定操作間隙,可以使運轉(zhuǎn)車掛鉤順利插入并鉤住柜體。逆時針轉(zhuǎn)動凸輪,消除操作間隙,將運轉(zhuǎn)車與柜體可靠鎖定,推拉斷路器手車時,無需再靠人力頂住運轉(zhuǎn)車,操作可靠性以提升。同時,為保證掛鉤轉(zhuǎn)軸不因受力變形,將掛鉤轉(zhuǎn)軸處改為腰形孔,鎖定前,彈簧將掛鉤向前拉,保證了掛鉤與柜體正常操作間隙。 (3)操作間隙調(diào)整:一段時間使用后,掛鉤及凸輪會磨損,間隙增大,會降低鎖緊力,針對可能出現(xiàn)這種情況,凸輪與運轉(zhuǎn)車之間,增設(shè)了調(diào)整墊。調(diào)整墊可以作為配件,由用戶需要自行添加。 5.結(jié)語 通過試驗和使用綜合評價是:(1)改進成本:如上所述,與原結(jié)構(gòu)相比,改進后并沒有增加太多零件,新增成本相開關(guān)柜而言