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摘 要:文章主要结合某动力厂区变电部的KYN28型高压开关柜安装中的问题进行了分析,并提出了相应的解决措施,保证了高压开关柜的安全可靠运行。同时,也提高了施工人员的安装技术水平及减少工程的不必要的损失。
关键词:KYN2一10型高压开关拒 安装问题 措施
某动力厂西区变电站的KYN28—10型手车式开关柜由固定的柜体和可移开部件(简称手车)两部分组成。下面针对YN28型高压开关柜安装中的主要问题进行分析,并提出了有效的对策:
1 柜门安装问题
1.1 前柜门
1.1.1 前柜门存在的问题
(1)由于前柜门操作较频繁,经多次开关后,柜门螺钉对位困难,有些甚至对不上位, 更不用说固定,这样就降低了柜门的防护等级,存在着严重的安全隐患。
(2)在急需打开门时,需用专用柜门钥匙将固定螺钉拧松,门的开启时间太长,不利于紧急情况的处理。
(3)柜门内侧四周所嵌密封条耐热能力不够,正常运行温度下会老化变形,进而松脱; 每次关闭柜门时,很难复位,这就减弱了应有的“阻止尘埃、潮气等进人柜内”的作用,也降低了柜门的防护等级
1.1.2 对策
(1)将前柜门的开关机构改为提升式开关机构。左侧铰链结构不变,右侧去掉固定螺钉,柜门右内侧安装一个上下提升机构,门与柜体间设置相咬合的门柜闭合机构,柜门右正面改 装一个与上下提升机构相连接的带有五防钥匙的操作手柄,从而实现前柜门关闭时与柜体间 的紧密配合,增强了柜体的密封性能,使开关柜具有良好的防爆能力;在急需打开前柜门时,
开启仅需3~5s。
(2)柜门内侧四周所嵌密封条,选用耐热能力强、不易老化的产品,并且密封条中部有能与柜门内侧原安装位置紧密啮合的凹槽,既延长了密封条的使用时间,又保证了柜门开合时密封条不脱落,进而保证了柜门的防护等级。
1.2 后柜门
1.2.1存在的问题
(1)高压电气设备进行维修时,需要拆下后封板。这时,母线室的母线仍处于正常带电运行状态。按照规程规定,运行中严禁打开柜门。拆下后封板不仅有违规程,而且对工作人员的人身安全造成威胁。
(2)电缆验电问题
相关规程中对高压 开关柜接地开关的操作进行了规定:验明线路确无电压后再合上接 地开关。由于KYN28一10 柜的封闭性,对线路的验电操作必须在打开开关柜后封板后才能进行。而实际上由于KYN 28一10柜带有防触电闭锁性能,只有在合上接地开关后才可以打开开关柜后封板。因此当设备由运行转检修操作时,运行人员无法直接使用验电笔对出线电缆头进行验电。以前运行人员在进行合接地开关的操作之前,判断线路侧不带电的方法是, 手车处于试验位置或检修位置,线路带电显示器的指示灯不亮。如果同时满足这2个条件, 则认为线路无电,可以合上接地开关。此操作存在较大的安全隐患,若带电显示器损坏,照此操作,将可能出现带电合接地开关的危险。实际上,这种间接验电方式只用于330kV及以上电气设备的验电。对于10kV电气设备,应该用验电笔直接验电,而带电显示器只能作为一种提示性措施。
(3)拆装困难
用12只螺钉紧固的后封板,拆装时需3个人同时进行。对于只有3个人值班的现状( l个人需在主控室值班),此项操作常常需救援才能进行。
1.2.2 对策
(1)摒弃后封板,改装成母线室门和电缆室门上下2个独立的柜门。这样,电缆室设备检修时只开电缆室门,消除了碰及母线室带电母线的隐患。
(2)将电缆室门和接地开关原有的机械闭锁装置换装为电磁锁。电磁锁电源采用交流 电,并在电源回路中串人线路带电显示器接点,摒弃了以前不直接验电的操作方式,防止了带电合接地开关的可能性。
(3)母线室门和电缆室门的闭锁采用机械闭锁,即只有当接地开关处于合闸位置时,才能打开电缆室门,电缆室门打开后才能打开母线室门。为防止带电开启母线室门,母线室门采用专用的电磁闭锁。
1.3 活门机构
1.3.1 存在的问题
KYN28一10柜手车室设计有安装在手车室后壁上的活门机构。原设计为了检修、维护方便,将活门机构设计成可用手直接打开。由于手 车室没有任何上、下静触头带电的警示 信号,当用手打开活门时,如果上、下静触头带电,极易造成人身安全事故。
1.3.2 对策
加装电磁联锁机构,其工作原理是:电压传感电路从上、下静触头取得的电压信号,经检测电路比较,若高于设定的临界电压值,则由驱动电路控制执行机构的电磁锁动作,使电磁锁的铁心穿过活门连杆机构上的小孔,连杆机构不能活动,从而实现上、下静触头带电时活门不能打开的功能。
2 服务小车结构问题
2.1 存在的问题
(1)小车上的2个导向杆只起导向作用,不受力即小车与开关柜体间仅靠中部挂、钩一个点连接在一起。现场推、进、拉出手车时,操作人员要用腿尽力顶住小车,以防小车与柜体脱离。这对操作人员的安全造成威胁。
(2)为使挂钩顺利插入柜体内,在设计上必须留有一定的间隙。在推拉手车时,间隙反映在小车导轨与柜体手车室内导轨之间。经长期使用后,在撞击力作用下,柜体与挂钩连接处。小车上的挂钩轴易变形,从而导致两导轨间的间隙扩大,以致手车车轮变形间隙越大, 撞击力越大,形成恶性循环。在安装及现场调试阶段,对车的推拉操作次数最多,车轮的变形往往是在这一阶段出现。车轮变形导致手车推、拉困难,有时会将手车卡死在小车上或柜体导轨内,这既延长了操作时间,又增加了操作人员的劳动强度。
2.2 对策
(1)改进锁定装置
加装凸轮装置,实现小车的锁定。凸轮未锁定前,在弹簧作用下挂钩与柜体接触面间有 一定的操作间隙,可以使小车的挂钩顺利插人并钩住柜体逆时针转动凸轮,消除操作间隙,将小车与柜体可靠锁定,在推拉手车时,无需再靠人力顶住小车,操作的可靠性得以提升。同时,为保证挂钩转轴不因受力变形,将挂钩转轴处改为腰形孔,锁定前,弹簧将挂钩向前拉,保证了挂钩与柜体的正常操作间隙。
(2)操作间隙的调整
使用一段时间后,挂钩及凸轮会磨损,间隙增大,会降低锁紧力,为此在凸轮与小车之间增设了调整螺母。
3 接头问题
3.1 存在问题
KYN28一10柜的一次设备分布在 3 个相互独立的隔室内,按规程要求,除为实现电气 连接、控制、通風而必须在隔板上开孔外,所有开关柜的隔室均呈封闭状态。在手车室内的主开关上一般有6个梅花型隔离插头,有十几个流过负荷电流的连接点;电缆室有电缆的3 个主接头。当负荷较大时,这些长期载流的连接点中存在隐患的就会发热。由于发热点在密封柜内,而运行中柜门禁止打开,因此值班人员无法通过正常的监控及时发现发热缺陷。发热严重时接头会变红甚至熔断,从而引发事故。
3.2 对策
检修维护时应加强对25O0A 以上断路器的检测,重视对梅花隔离插头接触表面。弹簧压力和动静触头的配合等进行仔细地检查,对不符合要求者予以认真处理,对有烧灼痕迹的触指及时予以更换
目前经常使用的柜内接头发热监视方法有:在接头粘贴测温蜡片;用红外线测温仪测试柜门温度;通过异常气味发现设备过热;通过异常音响发现设备过热等。粘贴测温蜡片是室外接头常用的测温法,用在KYN28一10型封闭柜内有很大局限性,大部分接头无法通过柜门的观察窗看到,只能在开关停电检修时检查接头有无过热情况,对预防事故作用不大。但当触头或接头过热时,一定会有异常气味或者异常声音,可根据气味的来源作进一步判断。虽然目前这种方法可大概判断开关柜内有无接头发热故障,但是不科学。在实际运行中触头 接头处发热的程度难以观察,可逐步加装在线测温装置,应用新技术解决实际难题。
4 柜体温升问题
4.1 存在问题
由于开关柜体的密闭性,一些负荷较大开关柜的温升严重超标。温升超标,直接影响设 备的安全稳定运行,而且过热问题是一个不断发展的过程,如果不加以控制,过热程度会不断加剧,并对绝缘件的性能及设备寿命产生很大的影响。况且,多数情况下温升超标时开关柜甚至远没有达到设计满容量。
4.2 对策
(1)严格按规程安装,保证安装质量。提高检修技能,确保检修质量。
(2)加强点检,及时发现和处理隐患。
(3)完善通风
1)结合后封板改造成后柜门工程,在母线室门上部开栅格加强通风,在电缆室下隔板加人风管(逆止阀),进一步改进通风系统,降低开关柜的运行温度。
2)额定3150A 以上的开关柜原设计只有上排风扇,现在电缆室下隔板增加进风扇,强 通风。运行效果相当不错。
3)改善开关柜所在稿压室通风。原设计的高压室通风,只有排风扇且布局不当。合理布局并加装进风扇,完善了高压室的通风。运行证明改造相当成功。
4)配置远红外热像仪。定期用远红外热像仪检测所有高压电气设备,可及时发现并消除现有技术手段不能发现的设备隐患,避免异常事故的发生。
参考文献
[1]编委会.高压开关拒安装、调试、运行与维护手册[M].北京:中国电力出版社,2005
[2]黄绍平,等.成套电器技术[M].北京:机械工业出版社,2005
关键词:KYN2一10型高压开关拒 安装问题 措施
某动力厂西区变电站的KYN28—10型手车式开关柜由固定的柜体和可移开部件(简称手车)两部分组成。下面针对YN28型高压开关柜安装中的主要问题进行分析,并提出了有效的对策:
1 柜门安装问题
1.1 前柜门
1.1.1 前柜门存在的问题
(1)由于前柜门操作较频繁,经多次开关后,柜门螺钉对位困难,有些甚至对不上位, 更不用说固定,这样就降低了柜门的防护等级,存在着严重的安全隐患。
(2)在急需打开门时,需用专用柜门钥匙将固定螺钉拧松,门的开启时间太长,不利于紧急情况的处理。
(3)柜门内侧四周所嵌密封条耐热能力不够,正常运行温度下会老化变形,进而松脱; 每次关闭柜门时,很难复位,这就减弱了应有的“阻止尘埃、潮气等进人柜内”的作用,也降低了柜门的防护等级
1.1.2 对策
(1)将前柜门的开关机构改为提升式开关机构。左侧铰链结构不变,右侧去掉固定螺钉,柜门右内侧安装一个上下提升机构,门与柜体间设置相咬合的门柜闭合机构,柜门右正面改 装一个与上下提升机构相连接的带有五防钥匙的操作手柄,从而实现前柜门关闭时与柜体间 的紧密配合,增强了柜体的密封性能,使开关柜具有良好的防爆能力;在急需打开前柜门时,
开启仅需3~5s。
(2)柜门内侧四周所嵌密封条,选用耐热能力强、不易老化的产品,并且密封条中部有能与柜门内侧原安装位置紧密啮合的凹槽,既延长了密封条的使用时间,又保证了柜门开合时密封条不脱落,进而保证了柜门的防护等级。
1.2 后柜门
1.2.1存在的问题
(1)高压电气设备进行维修时,需要拆下后封板。这时,母线室的母线仍处于正常带电运行状态。按照规程规定,运行中严禁打开柜门。拆下后封板不仅有违规程,而且对工作人员的人身安全造成威胁。
(2)电缆验电问题
相关规程中对高压 开关柜接地开关的操作进行了规定:验明线路确无电压后再合上接 地开关。由于KYN28一10 柜的封闭性,对线路的验电操作必须在打开开关柜后封板后才能进行。而实际上由于KYN 28一10柜带有防触电闭锁性能,只有在合上接地开关后才可以打开开关柜后封板。因此当设备由运行转检修操作时,运行人员无法直接使用验电笔对出线电缆头进行验电。以前运行人员在进行合接地开关的操作之前,判断线路侧不带电的方法是, 手车处于试验位置或检修位置,线路带电显示器的指示灯不亮。如果同时满足这2个条件, 则认为线路无电,可以合上接地开关。此操作存在较大的安全隐患,若带电显示器损坏,照此操作,将可能出现带电合接地开关的危险。实际上,这种间接验电方式只用于330kV及以上电气设备的验电。对于10kV电气设备,应该用验电笔直接验电,而带电显示器只能作为一种提示性措施。
(3)拆装困难
用12只螺钉紧固的后封板,拆装时需3个人同时进行。对于只有3个人值班的现状( l个人需在主控室值班),此项操作常常需救援才能进行。
1.2.2 对策
(1)摒弃后封板,改装成母线室门和电缆室门上下2个独立的柜门。这样,电缆室设备检修时只开电缆室门,消除了碰及母线室带电母线的隐患。
(2)将电缆室门和接地开关原有的机械闭锁装置换装为电磁锁。电磁锁电源采用交流 电,并在电源回路中串人线路带电显示器接点,摒弃了以前不直接验电的操作方式,防止了带电合接地开关的可能性。
(3)母线室门和电缆室门的闭锁采用机械闭锁,即只有当接地开关处于合闸位置时,才能打开电缆室门,电缆室门打开后才能打开母线室门。为防止带电开启母线室门,母线室门采用专用的电磁闭锁。
1.3 活门机构
1.3.1 存在的问题
KYN28一10柜手车室设计有安装在手车室后壁上的活门机构。原设计为了检修、维护方便,将活门机构设计成可用手直接打开。由于手 车室没有任何上、下静触头带电的警示 信号,当用手打开活门时,如果上、下静触头带电,极易造成人身安全事故。
1.3.2 对策
加装电磁联锁机构,其工作原理是:电压传感电路从上、下静触头取得的电压信号,经检测电路比较,若高于设定的临界电压值,则由驱动电路控制执行机构的电磁锁动作,使电磁锁的铁心穿过活门连杆机构上的小孔,连杆机构不能活动,从而实现上、下静触头带电时活门不能打开的功能。
2 服务小车结构问题
2.1 存在的问题
(1)小车上的2个导向杆只起导向作用,不受力即小车与开关柜体间仅靠中部挂、钩一个点连接在一起。现场推、进、拉出手车时,操作人员要用腿尽力顶住小车,以防小车与柜体脱离。这对操作人员的安全造成威胁。
(2)为使挂钩顺利插入柜体内,在设计上必须留有一定的间隙。在推拉手车时,间隙反映在小车导轨与柜体手车室内导轨之间。经长期使用后,在撞击力作用下,柜体与挂钩连接处。小车上的挂钩轴易变形,从而导致两导轨间的间隙扩大,以致手车车轮变形间隙越大, 撞击力越大,形成恶性循环。在安装及现场调试阶段,对车的推拉操作次数最多,车轮的变形往往是在这一阶段出现。车轮变形导致手车推、拉困难,有时会将手车卡死在小车上或柜体导轨内,这既延长了操作时间,又增加了操作人员的劳动强度。
2.2 对策
(1)改进锁定装置
加装凸轮装置,实现小车的锁定。凸轮未锁定前,在弹簧作用下挂钩与柜体接触面间有 一定的操作间隙,可以使小车的挂钩顺利插人并钩住柜体逆时针转动凸轮,消除操作间隙,将小车与柜体可靠锁定,在推拉手车时,无需再靠人力顶住小车,操作的可靠性得以提升。同时,为保证挂钩转轴不因受力变形,将挂钩转轴处改为腰形孔,锁定前,弹簧将挂钩向前拉,保证了挂钩与柜体的正常操作间隙。
(2)操作间隙的调整
使用一段时间后,挂钩及凸轮会磨损,间隙增大,会降低锁紧力,为此在凸轮与小车之间增设了调整螺母。
3 接头问题
3.1 存在问题
KYN28一10柜的一次设备分布在 3 个相互独立的隔室内,按规程要求,除为实现电气 连接、控制、通風而必须在隔板上开孔外,所有开关柜的隔室均呈封闭状态。在手车室内的主开关上一般有6个梅花型隔离插头,有十几个流过负荷电流的连接点;电缆室有电缆的3 个主接头。当负荷较大时,这些长期载流的连接点中存在隐患的就会发热。由于发热点在密封柜内,而运行中柜门禁止打开,因此值班人员无法通过正常的监控及时发现发热缺陷。发热严重时接头会变红甚至熔断,从而引发事故。
3.2 对策
检修维护时应加强对25O0A 以上断路器的检测,重视对梅花隔离插头接触表面。弹簧压力和动静触头的配合等进行仔细地检查,对不符合要求者予以认真处理,对有烧灼痕迹的触指及时予以更换
目前经常使用的柜内接头发热监视方法有:在接头粘贴测温蜡片;用红外线测温仪测试柜门温度;通过异常气味发现设备过热;通过异常音响发现设备过热等。粘贴测温蜡片是室外接头常用的测温法,用在KYN28一10型封闭柜内有很大局限性,大部分接头无法通过柜门的观察窗看到,只能在开关停电检修时检查接头有无过热情况,对预防事故作用不大。但当触头或接头过热时,一定会有异常气味或者异常声音,可根据气味的来源作进一步判断。虽然目前这种方法可大概判断开关柜内有无接头发热故障,但是不科学。在实际运行中触头 接头处发热的程度难以观察,可逐步加装在线测温装置,应用新技术解决实际难题。
4 柜体温升问题
4.1 存在问题
由于开关柜体的密闭性,一些负荷较大开关柜的温升严重超标。温升超标,直接影响设 备的安全稳定运行,而且过热问题是一个不断发展的过程,如果不加以控制,过热程度会不断加剧,并对绝缘件的性能及设备寿命产生很大的影响。况且,多数情况下温升超标时开关柜甚至远没有达到设计满容量。
4.2 对策
(1)严格按规程安装,保证安装质量。提高检修技能,确保检修质量。
(2)加强点检,及时发现和处理隐患。
(3)完善通风
1)结合后封板改造成后柜门工程,在母线室门上部开栅格加强通风,在电缆室下隔板加人风管(逆止阀),进一步改进通风系统,降低开关柜的运行温度。
2)额定3150A 以上的开关柜原设计只有上排风扇,现在电缆室下隔板增加进风扇,强 通风。运行效果相当不错。
3)改善开关柜所在稿压室通风。原设计的高压室通风,只有排风扇且布局不当。合理布局并加装进风扇,完善了高压室的通风。运行证明改造相当成功。
4)配置远红外热像仪。定期用远红外热像仪检测所有高压电气设备,可及时发现并消除现有技术手段不能发现的设备隐患,避免异常事故的发生。
参考文献
[1]编委会.高压开关拒安装、调试、运行与维护手册[M].北京:中国电力出版社,2005
[2]黄绍平,等.成套电器技术[M].北京:机械工业出版社,2005