全面認識KYN28A開關櫃

KYN28A這種3.6~15KV電壓的中置式開關櫃,以它優越的性能和結構得到廣泛的使用。但是,仍有很多的人對KYN28A這種開關櫃瞭解不夠全面,設計鬧笑話,操作出事故,甚至個別人乾脆選用陳舊的XGN、GG-1A及HXGN等櫃型,結構複雜,操作不便,維修困難。為了讓更多的人認識併合理使用KYN28A開關櫃,本文就KYN28A開關櫃的一些特徵和性能進行分析。


全面認識KYN28A開關櫃

KYN28A型戶內金屬鎧裝開關設備是在KYN28型戶內金屬鎧裝開關設備的基礎上改進升級後的產品。KYN28A每個隔室隨著內部安裝元器件的變化而有所不同,電氣方案更是千變萬化。

1 定義


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2 技術參數


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3 結構特徵

3.1 櫃體外形及尺寸


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3.1.1 12KV及以下櫃體


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3.1.2 15KV櫃體


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3.2 櫃體結構

開關櫃由固定的櫃體和可抽出部分(簡稱手車)兩大部分組成,如上圖所示。開關櫃被隔板分割成各個功能單元。櫃體的外殼和各功能單元的隔板均採用敷鋁鋅鋼板拴接而成。它具有很強的抗腐蝕與抗氧化作用,並具有比同等鋼板高的機械強度。功能單元大體可分四部分組成,分別為母線室(A)、斷路器手車室(B)、電纜室(C)和繼電器儀表室(D)。每一單元外殼均接地。

3.2.1 母線室(A)

母線室的作用主要是承載主母線和本櫃支母線的取電、送電。主母線與外殼之間通過穿牆套管隔離。同時,穿牆套管保證了櫃與櫃之間主母線的穩定和暢通。分支母線一端與主母線搭接,另一端通過上靜觸頭盒與手車接通。隨著科學技術的發展,電器的容量和配電電流不斷增大,主母線的數量也逐漸增多。

於是,主母線出現了“品”字形排列(圖示二、四)和“1”字形排列(圖示三)。當主母線數量為1根或2根時,為了節省敷鋁鋅板材料,主母線一般按“品”字形排列,但也可按“1”字形排列。但是,如果主母線為3根,主母線必須按“1”字形排列。因“1”字形排列時,為了保證電氣間隙和爬電距離,對母線室進行了加高,這樣,就形成了行業裡面常說的一個名詞——“等高櫃”(圖示三)。

3.2.2 斷路器手車室(B)

斷路器手車室就是專門安放手車的功能單元。一般情況下,斷路器手車室可安放的手車分為斷路器手車、計量手車、電壓互感器手車(PT手車)、接觸器手車(FC手車)和隔離手車。相同規格的手車可以完全互換。手車的上觸頭通過活板(活門)與上靜觸頭盒接通,下觸頭通過活板(活門)與下靜觸頭盒接通。手車的進出移動通過下面的可抽出式水平隔板,結合正面的搖把進行。根據移動位置的不同,斷路器的行程可分為隔離位置、試驗位置和工作位置。並在試驗位置和工作位置裝設有鎖定裝置,以保證手車處於以上位置時不能隨便移動,而移動手車時必須要解除聯鎖。

3.2.3 電纜室(C)

電纜室因裝設進出線電纜而得名。除了電纜外,電流互感器、接地刀、避雷器、零序電流互感器等電器元件全部安裝在電纜室。有時,電壓互感器手車或固定的電壓互感器也安裝在電纜室。電纜室在開關櫃最下方,電器元件和電纜通過支母線與下靜觸頭接通。電纜室左右兩側設有控制小線槽,下邊裝設接地小母線排和電纜封板。

3.2.4 繼電器儀表室(D)

繼電器儀表室,亦稱低壓室,在斷路器手車室的前上方,因其內部和麵板上安裝繼電器、儀表及一些二次元器件而得名。通過其右上方的小線槽與櫃頂的小銅棒母線接通,提供開關櫃所需的信號電源、控制電源和操作電源。

4 安全性

4.1 絕緣距離

4.1.1 電氣間隙

由於開關櫃用於對三相交流電進行分配,因此相間及相對地之間必須保證一定的距離, 否則會引起短路, 對整個電力系統造成危害。單純以空氣作為絕緣介質時,海拔在1000m範圍內,電氣間隙要求如表1。


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表1

4.1.2 爬電距離

對應KYN28A開關櫃設備,其相間和相對地的爬電距離比距如下:

⑴ 按照1類設計的KYN28A開關櫃設備,電瓷為14mm/kV,有機絕緣為16mm/kV;

⑵ 按照2類設計的KYN28A開關櫃設備,電瓷為18mm/kV,有機絕緣為20mm/kV。

4.2 電氣五防

4.2.1 防止帶負荷分、合隔離開關

斷路器、負荷開關、接觸器合閘狀態下不能操作隔離開關,這樣可以很大程度的減少拉弧造成設備的損傷。針對KYN28A開關櫃而言,是指KYN28A開關櫃在運行狀態下,禁止搖出手車。

4.2.2 防止誤分、誤合斷路器、負荷開關、接觸器

只有操作指令與操作設備對應才能對被操作設備操作,任何錯誤違規的操作都將無法實現對設備的操作。這在KYN28A開關櫃中,二次控制元器件及保護線路設計中得到充分的考慮,在斷路器手車自身攜帶有防跳和閉鎖裝置,更多程度上遏制了誤操作。

4.2.3 防止接地開關處於閉合位置時關合斷路器、負荷開關

只有當接地開關處於分閘狀態,才能合隔離開關或手車才能進至工作位置,才能操作斷路器、分荷開關閉合。這一點在KYN28A機械結構設計時採用機械聯鎖和電氣聯鎖的方法來實現。

4.2.4 防止在帶電時誤合接地開關

只有在斷路器分閘狀態,才能操作隔離開關或手車才能從工作位置退至試驗位置,才能合上接地開關。這一點在KYN28A機械結構設計時採用機械聯鎖的方法來實現。

4.2.5 防止誤入帶電室

只有隔室不帶電時,才能開門進入隔室。這一點在KYN28A開關櫃設計時,一般採用電纜室及後門裝設電磁鎖的辦法來實現。對裝設接地刀的開關櫃,因接地刀在操作傳動機構中已經考慮到這個問題,分閘位置時開關櫃電纜室及後門打不開。因此,在裝設接地刀的KYN28A開關櫃可以不裝設電磁鎖。

4.3 故障洩壓

在手車室、母線室和電纜室的上方均設有壓力釋放裝置,當斷路器和母線發生內部故障電弧時,伴隨電弧的出現,開關櫃內部氣壓升高,裝設在門上的特殊密封圈把櫃前面密封起來,頂部安裝的壓力釋放金屬板將被自動打開,釋放壓力和排洩氣體,這樣確保了操作人員和開關櫃設備的安全。

4.4 除溼裝置

KYN28A開關櫃一般安裝於建築物的一層或地下室。很少通風,更見不到陽光。室內一般溼度較大,個別地區甚至會出現凝露,給電氣的安全運行帶來很大的威脅。為了避免這些情況造成的影響,KYN28A開關櫃在設計時加設了溫溼度控制裝置,一旦出現上述情況,分別安裝在斷路器手車室和電纜室的加熱器將立刻自動起動,加熱除溼,以保證KYN28A開關櫃的運行安全。

4.5 運行指示裝置

為了直觀地瞭解KYN28A開關櫃的運行情況,防止誤操作,在KYN28A開關櫃的面板上裝有開關狀態綜合指示儀,電源、除溼裝置運行狀態、手車的工作狀態及接地刀的工作位置顯示得一目瞭然。站在櫃前,通過運行指示裝置,KYN28A開關櫃的工作狀態掌握得一清二楚。

4.6 接地裝置

在電纜室內單獨裝設40*8的接地銅排,該銅排能貫穿相鄰各櫃,並與櫃體良好接觸,同時供櫃內直接接地的元器件使用。由於KYN28A整個櫃體採用敷鋁鋅板相拼聯,這樣使整個櫃體都處在良好的接地狀態之中,確保運行時操作人員觸及櫃體安全。

5 設備安裝

KYN28A開關櫃安裝基礎的施工應符合“電力建設施工及驗收技術規範”。 一般情況下分兩次澆灌混凝土。第一次為開關櫃安裝結構件,即角鋼、方鋼或槽鋼構件安裝基礎。第二次澆灌混凝土面得補充層,一般厚度為60mm,在澆灌混凝土補償層時混凝土高度應低於構件平面1~3mm。

基礎構架安裝時應保證安裝質量,構架安裝的技術標準為1㎡公差為±1mm。為了保證開關櫃基礎的施工合理、方便,施工單位應提前掌握KYN28A開關櫃設備的安裝尺寸。具體施工細節應嚴格根據KYN28A開關櫃設備安裝尺寸圖如下。


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KYN28A開關櫃設備安裝尺寸示意圖


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表2

(編自《電氣技術》,原文標題為“淺析KYN28A開關櫃”,作者為劉新虎。)


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