10kvsf6環(huán)網(wǎng)柜五防聯(lián)鎖改造方案

10kvsf6環(huán)網(wǎng)柜五防聯(lián)鎖改造方案

一、負荷開關單元2006年下半年，在衢州市區(qū)，有56家使用10kv環(huán)網(wǎng)的大型安裝公司開始運營。大多數(shù)安裝公司配備了環(huán)形網(wǎng)格（環(huán)形網(wǎng)格、封閉式金屬封閉門的sp6環(huán)網(wǎng)），由砂關裝置組成，由砂關裝置組成，由輔助裝置組成。SF6環(huán)網(wǎng)柜具有安全性強、可靠性高的特點,負荷開關熔斷器組具有很高的短路分斷能力和過負荷保護功能,且體積小,安裝方便,免維護,操作簡便,手動操作要求的操作力小,可以與FTU、RTU配合,滿足配網(wǎng)自動化的需要。SF6環(huán)網(wǎng)柜所配的SF6負荷開關觸頭為三相旋轉式結構,開關具有合閘、分閘和接地三種位置,由彈簧儲能操作機構驅動觸頭轉動,具有可靠的閉鎖功能。當開關位于接地位置時,開關下端觸頭與接地端連通,即線路側接地。此時開關柜下門(電纜室)才能打開,可以進行檢修等工作。因此,若該開關單元作為進線柜使用時,相當于接地刀位于電源進線側,容易造成帶電合接地刀的惡性誤操作事故。該問題已成為近幾年10kV環(huán)網(wǎng)開關設備操作的一重大危險點,必須進行必要的技術改造以消除該安全隱患。衢州市電力局從2005年開始將10kV環(huán)網(wǎng)柜改造列入了局技改項目,從2005年下半年到2006年分兩次集中安排了43座開關站共168臺進線柜或聯(lián)絡柜的改造,涉及到ABB、施耐德、溫州開元、寧波天安、杭州電力設備制造有限公司、寧波奧克斯等近十個廠家的產(chǎn)品。改造項目由筆者負責具體技術方案的制定及首批14個開關站現(xiàn)場改造任務的組織實施。二、開關柜安裝技術方案的確定因改造涉及的是已運行的開關站,要求開關柜的改造時間盡可能短,故必須首先考慮的問題是改造的可能性和方便性,并且要在保證改造效果的前提下,盡可能不破壞原有開關柜的整體結構和外觀。另外,還需要考慮加裝的元器件和機械配件的安裝方式,機械強度,加工工藝,防腐處理以及柜內的安裝空間,安裝部件與高壓帶電部位的電氣間隙和爬電距離等其它因素。除此之外,還要考慮多種備用技術方案。當然,施工的組織措施和技術措施,施工機械設備、工器具(如發(fā)電機)等也是不可或缺的,這里就不再重復了。三、帶鎖的電磁鎖設計方案經(jīng)與市局用電管理所相關專職人員一起到現(xiàn)場查看、分析后,提出如下幾個初步方案:第一種方案:拆除接地刀;第二種方案:拆除地刀聯(lián)鎖機構,封掉地刀操作孔;第三種方案:在操作機構的面板上加裝電磁鎖,以實現(xiàn)進線側帶電時閉鎖地刀的目的。因考慮到負荷開關的地刀和主刀觸頭都密封在SF6氣包中,地刀的接地點兼作外殼接地,拆除接地母排可能留下安全隱患,且沒有接地刀的話,檢修操作時無法合理、方便地裝設接地線,故第一種方案不可行;第二種方案因各廠家的地刀聯(lián)鎖機構不同,且所需的安裝工序較多,有一定的復雜性,時間也比較長,故也被否決;第三種是最理想的方案,但要將原來柜上的高壓帶電顯示器更換為與電磁鎖配套的帶電顯示器。電磁鎖的電氣閉鎖原理接線見下圖1。當高壓進線側帶電時,圖中帶電顯示器接點K1打開,電磁鎖工作電源回路被斷開,使電磁鎖無法打開,即處于閉鎖狀態(tài)。該狀態(tài)下電磁鎖的鎖桿伸出擋住了地刀操作孔,使操作手柄不能插入。當進線側不帶電時,接點K1返回閉合,通過操作電磁鎖手動按鈕HA,就能接通電磁鎖工作電源,從而打開電磁鎖(鎖桿縮回),使地刀能夠正常操作合閘。按以上第三種方案,經(jīng)過仔細分析,決定將新的帶電顯示器固定在環(huán)網(wǎng)柜的上沿邊框上,因為上沿框是用螺絲固定的,很容易單獨拆下開孔。然后設計了一個電磁鎖固定架,使電磁鎖能夠較容易的固定在操作機構面板上位于地刀操作孔邊上的合適位置。電磁鎖安裝支架需經(jīng)過鍍鉻處理,以保證其抗腐蝕性能。這兩項工作是完全不需停電就可安全完成的。在各項準備工作(包括以上安裝用機械配件的加工)均就緒的情況下,實際改造中很順利的完成了帶電顯示器和電磁鎖的安裝工作。上述兩個元件裝好后,接下來就是從柜中傳感器的測點處連線到帶電顯示器和電磁鎖即可。該項工作需要停電進行。根據(jù)實際情況,只要原有傳感器到帶電顯示器的二次線夠長,就可以拆下直接利用,不再需更換二次線。全部一次元件安裝和二次接線完成后,必須對傳感器、帶電顯示器和電磁鎖整個系統(tǒng)進行動作試驗,確認閉鎖機構和程序均工作正常。試驗時應將傳感器與柜內一次回路斷開,在傳感器高壓側加試驗電壓,在帶電顯示器相應接線端加上電磁鎖工作電源,然后按電磁閉鎖要求逐步試驗整個動作程序是否正常,即高壓帶電時,帶電顯示器正常亮,電磁鎖不能被打開并且操作手柄不能插入地刀操作孔;高壓不帶電時,帶電顯示器不亮,電磁鎖可以被打開并且操作手柄能正常插入地刀操作孔。另外必須注意電磁鎖只有在有工作電源的情況下才能正常工作,在工作電源不正常的情況下得到的試驗結果全部都是無效的。整個過程改造完成后的效果圖如圖2所示:四、器和電磁鎖配套問題需要指出的是國產(chǎn)傳感器和帶電顯示器一般情況下都能配套使用,但進口(國外標準)傳感器和國產(chǎn)帶電顯示器就很可能不配套。由于我們事先考慮到了這個問題,并做好了補充技術方案,即更換或加裝傳感器工作。有些廠家原有傳感器的拆卸非常不方便,若柜內空間允許的話,建議保留原有傳感器和帶電顯示器,直接再加裝三只傳感器即可。同樣,帶電顯示器和電磁鎖也存在配合的問題,特別是工作電壓較低的電磁鎖,如-24V電磁鎖,最好是和帶電顯示器一起從同一廠家采購,并且事先經(jīng)過確認。經(jīng)過我們多次試驗顯示,一般-48V及以上的電磁鎖存在不配套的情況很少。還有一個需要注意的問題就是傳感器到帶電顯示器和電磁鎖的二次線不能過長。如果過長,由于導線本身產(chǎn)生的壓降等問題,帶電顯示器和電磁鎖可能將不能正常工作。同樣,電磁鎖的工作電源本身輸出電壓也不能太低,否則電磁鎖也不能正常工作。經(jīng)實際測試,-24V電磁鎖由于本身工作電壓就低,實際電壓一般不能低于-22V。故建議一般采用-48V及以上產(chǎn)品更為可靠。另外,有些開關站內開關柜本身沒有配套直流電源,站內也沒有直流電源,改造后必須另外增加直流電源,建議配相應容量的充電裝置和蓄電池。充電裝置電源可由壓變柜內的壓變二次繞組或其它交流低壓電源提供,平時充電裝置和蓄電池工作在浮充方式下。五、次網(wǎng)柜下門電磁鎖鎖的改進設計經(jīng)過本次改造積累了豐富的經(jīng)驗,同時對于我們公司日常的10kV開關柜(如施耐德的SM6環(huán)網(wǎng)柜)的制造和改進也提供了很好的參考。根據(jù)用戶需要及本次技改的要求,我們已對原有10kV環(huán)網(wǎng)柜的制造作了改進?，F(xiàn)場的改造方案主要考慮的是停電時間問題,因此只在原來柜的適當位置增加了一些開孔,以便固定安裝帶電顯示器和電磁鎖,其它部位盡量保持不動,以保證在盡短時間內完成所有的改造任務。而對于改進后的開關柜的日常生產(chǎn)問題,考慮的側重點肯定有所不同。由于現(xiàn)場改造時,帶電顯示器和電磁鎖是安裝在柜的上部的,而傳感器裝在靠近柜的底部,這樣的話,整個相應回路的二次線必須從柜底部上來,穿過負荷開關操作機構位置才能到達另一端。由于操作機構安裝空間的緊湊性,二次線的施工非常不方便,有時候可能會出現(xiàn)由于二次線過長或接觸不良,造成前面提到帶電顯示器和電磁鎖的工作不正常情況。同時由于原來改造時電磁鎖直接固定在操作機構面板上,就進一步擠占了操作機構的安裝空間。如果以后電磁鎖壞了需要更換或操作機構本身出現(xiàn)問題需要檢修,則施工起來相對比較不方便。因此我們對電磁閉鎖的結構布置作了整體調整設計,把環(huán)網(wǎng)柜下門原來的機械聯(lián)鎖改為電磁鎖閉鎖方式,將電磁鎖和帶電顯示器裝設在下門上,使線路側帶電時閉鎖下門,同樣達到了五防聯(lián)鎖的要求。這樣設計后,使得帶電顯示器和電磁鎖的安裝更加靈活、方便,并使柜體整體更加美觀和協(xié)調,改進效果如圖3所示:改進后,地刀成為檢修專用接地刀,其它時候地刀處于打開狀態(tài),其操作機構可上鎖,不用操作。檢修操作時,進線側停電后就可以打開柜下門,在柜內進線側進行驗電確認無電后,可安全的將開關操作至接地位置,然后再進行檢修等工作。這樣一來,不僅很好的消除了帶電誤合接地刀的安全隱患,同時也解決了SF6環(huán)網(wǎng)柜不能在本柜內進行直接驗電的問題,解決了原