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高低压开关柜检验技术探析

作者:未知

  摘 要:随着我国科技的发展,高低压开关柜检验技术也有很大提高。高低压开关柜是电力系统的一个重要组成部分,在电力系统运行当中发挥了十分重要的作用,为了保证高低压开关柜运行的可靠性和安全性,需要对高低压开关柜进行电气性能检验,以保证此部分的正常运转,鉴于此,笔者主要分析了电力系统中高低压开关柜的检验相关技术。
  关键词:高低压开关柜;检验技术;探析
  国家标准GB/T11022、GB7251.1等明确规定了高低压开关柜电气性能的检验项目,包括例行检验项目和全面型式检验,其中,例行检验主要是检验开关柜在制造过程中材料、元器件、结构以及工艺等是否符合设计要求,不会对产品的可靠性与性能产生影响;型式检验主要是检验开关柜的性能与额定值是否达到国家标准,是否符合设计要求,但部分型式检验会对产品的可靠性与性能产生影响。高低压开关柜的电气性能直接影响着其正常运行,因此,国家标准不断对电气性能要求进行完善,本文将探讨高低压开关柜的绝缘性能、短路性能以及温升等检验项目。
  1 高压开关柜概述
  高压开关柜是以断路器为主的电气设备,其是根据电气一次主接线图的相关要求将控制器、保护器等高低压电气元件及母线、绝缘子等元件装配在一起形成能够在电力系统中接受和分配电能的一类装置。高压开关柜可根据电网运行要求将部分电力设备或者部分电路网络投入或者退出运行,也可将电力设备或者部分电路网络快速切除,进而确保电力系统的无故障运行,同时也可保证检修人员的安全。
  根据断路器的安装方式,可将高压开关柜分为移开式和固定式。移开式高压开关柜又称为手车式高压开关柜,柜体内的电器元件主要安装在可抽出的手车上,该型高压开关柜互换性较好,可提高供电系统的稳定性;固定式高压开关柜内的电器元件不可移动,但是操作简单,价格相对低廉,故常被应用于10kV及以下配电系统中。根据安装地点,可将高压开关柜分为户内式和戶外式,因受户外环境的影响,户外式高压开关柜型号较少。根据柜体结构,可分为金属封闭铠装式、金属封闭间隔式、金属封闭箱式和敞开式等4种高压开关柜,其中金属封闭铠装式高压开关柜因具有运行安全可靠性高、互换性好、受地面水平影响小、检修方便、操作简单等优势而被越来越广泛地应用。
  2 高低压开关柜的电气检验技术
  2.1绝缘性检查技术
  绝缘性能的检查是检验高低压开关柜性能的重要指标,在绝缘性检查的过程当中,国家标准对资源性做了明确的规定,并且要求高低压开关柜的绝缘时间持续性鸟巢在进行产品考核的过程当中,不仅要考核产品的运行状况,更需要对产品的绝缘性以及端口间的绝缘性能进行有效的考察。在具体的应用过程当中,既然产品能够承受的充电发热时长或者操作电压过高时,出现的任何问题都在考核的范围之内。当绝缘体表面受到尘埃和水汽侵蚀时,绝缘体性能下降,所以必须要保障绝缘体的运行拥有洁净的运行环境。
  国家明确规定,在进行绝缘体的那样实验过程当中,需要充分考察实验的条件和设备,因为这些因素会对实验结果造成很大的影响,在规定的安装类别条件下,冲击耐压试验,对产品承受力也会造成很大的影响,操作过程中,由于过电压等一系列的问题似的操作类型,复杂性不断增强,过电压一般包括谐振过电压、铁磁谐振过电压和有线性过电压等。此外,还需要充分考虑地方的供电特点,对不同额定电压的产品的绝缘性水平进行不同的考量,针对额定电压为7.2KV的产品,不仅能够提高短时工频耐受的电压值,将通用值由23KV变为30KV,而且能够不再受系统当中中接地点的影响。
  2.2温升检验技术
  高低压开关会在长时间的工作过程当中,会出现温升现象,知识产高低压开关柜会产生热量,虽然这是一个十分漫长的过程,但是如果温度超过了规定限制,会使得产品的全性能降低,存在很大的安全隐患,高低压开关柜的安全结构和载流部件将会产生很大的变化,将会对产品的性能造成影响,同时在进行检查过程当中,需要对开关柜的整机进行温升试验,实验进行受到实验设备,连接电缆和铜排等因素的影响,因此温升试验只能纳入到型式检验项目当中,而不能作为例行检验项目进行试验。
  2.3短路性能检验技术
  短路性能检验主要是检验若电力系统中发生较大过载或短路等非正常状况,高低压开关柜可以接通,在规定时间中承受与断开故障电流的能力,涉及额定短时耐受电流能力与额定短路接通断开能力两项试验。由于接通和断开操作是由内部元件,如断路器等,执行且完成的,因此,本文将着重探析额定短时耐受电流能力。
  额定短时耐受电流能力指开关柜能够耐受的不超过额定值的短路电流所产生的焦耳热与由此出现的电动应力及热应力。由于出现短路状况时,电流将高达几十千安倍,并且还将持续一段时间,这将会产生很大的焦耳热,进而会致使绝缘材料加速老化,从而极大程度地降低绝缘水平,因为在高达90摄氏度的温度下,铜材的机械性能会开始降低,故过度发热还将导致导体连接处的接触面发生变形,从而增大接触电阻。此外,短路电流还将产生电动力,电动力将损坏开关柜内部的绝缘件,致使其断裂,同时还会使母排和柜体变形,后果非常严重,将改变爬电距离与电气间隙,大大降低绝缘水平。额定短时耐受电流能力能够使高低压开关柜的安全性得到有效保证,试验条件为模拟供电系统短路状态,并且比实际短路状态更加苛刻。
  额定短时耐受电流能力包括短时耐受电流与峰值耐受电流两个指标,短时耐受电流又称为热稳定电流,而峰值耐受电流又称为动稳定电流,国家标准规定若短路电流不小于50kA,低压开关柜的试验电流持续时间是1秒,峰值耐受电流和短时耐受电流的比应为2.2;而高压开关柜试验电流持续时间是4秒,两个电流的比值则更高。额定短时耐受电流性能指标备受电力用户的重视,是短路性能检验极其重要的检验项目,直接影响着高低压供电系统的安全性。
  短路性能检验目的是检验在发生短路的极端情况下,高低压开关柜可靠、安全运行的能力,短路性能试验会使产品的可靠性与性能受到损害,且对试验条件与实验设备要求非常高,通常普通的生产企业、检验机构的条件无法达到试验要求,因此,短路性能检验是型式检验项目。
  结语
  总之,电气性能的检验是检查开关柜设计与制造是否符合标准的一个重要步骤,也是保证安全柜得以正常运行的一个保障,所以通过对绝缘性能实验,短路性能试验以及温升试验,这三类是园项目进行探索和分析确定开关柜能够满足使用的标准以及需要保证开关柜运行有良好的环境,通过相关人员的努力与监督,更好的支持我国电力系统的运转。
  参考文献
  [1]马宏.高低压开关柜电气检验项目分析[J].电工电气,2015(12):56-58.
  [2]李云忠.浅谈高、低压开关柜的安装[J].电子世界,2014(12):319.
  (作者单位:沈阳泓宇电气设备安装工程有限公司)
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