高压开关柜在电厂的应用及改进

发表时间:2021/7/12   来源:《科学与技术》2021年8期   作者:王昆松 刘好
[导读] 本文主要针对某电厂6kV户内配电装置的应用情况及存在问题进行了分析介绍,
        王昆松 刘好
        中国石油集团电能有限公司热电一公司运行部  黑龙江  大庆  163000
        摘要:本文主要针对某电厂6kV户内配电装置的应用情况及存在问题进行了分析介绍,结合实际运行经验,提出一些改进措施,并对以后可能存在的问题进行预想和提出解决思路。
        关键词:高压开关柜;KYN28A-12;五防;机械分闸
        1 前言
        高压开关柜及高压断路器是电力系统中的重要电气设备,其作用是在电力生产中进行分合、控制和保护,高压开关柜及其配套高压断路器功能的完善、操作的安全简便,对电力安全生产至关重要。
2 现状及问题
2.1  应用现状
        某电厂建厂初期,6kV户内配电装置中普遍采用GFC-3BQ型高压开关柜及SN10型少油断路器,后因少油断路器存在开断能力较差、维护量大、寿命短、有火灾爆炸隐患等诸多缺点,自1998年以来,陆续进行更新改造,将SN10型少油断路器更换为ZN28-10型真空断路器,并将一小部分GFC-3BQ型高压开关柜更新为KYN28A-12型金属铠装中置移开式封闭开关柜。运行十余年,各项性能基本不错,减少了运行维护量。目前,该电厂二期工程1台300MW机组6kV户内配电装置全部采用KYN28A-12型户内交流金属铠装抽出式开关设备,而3台200MW机组6kV户内配电装置中仍大部分采用GFC-3BQ型高压开关柜及ZN28-10型真空断路器,随着运行时间的延长、设备老化等原因,GFC-3BQ型高压开关柜及ZN28-10型真空断路器逐渐暴露出“五防”功能不完善、机构容易卡涩、操作费力等问题。
2.2  存在问题
2.2.1  “五防”功能问题
高压开关柜的“五防”装置一般可分为机械、电气和综合三类,“五防”包括:防止带负荷分、合隔离开关;防止误分、合断路器;防止带接地开关合断路器、负荷开关;防止带电误合接地开关;防止误入带电间隔。“五防”是保证电力安全运行、确保设备和人身安全、防止误操作的重要措施。
        虽然电厂现已在GFC-3BQ型高压开关柜上加装了微机五防锁,从一定程度上提高了操作安全性,但这需要运行人员始终保持高度认真负责的态度才能实现。如果运行人员注意力不集中,在微机上传送操作指令错误,实际操作中又不认真检查,完全依照错误的操作指令,就有可能发生误入带电间隔。
2.2.2  装设接地线问题
        《电力安全工作规程》规定:当验明设备确无电压后,应立即将检修设备接地并三相短路。这是保护工作人员在工作地点防止突然来电的可靠安全措施,同时设备断开部分的剩余电荷,亦可因接地而放尽。
        该电厂GFC-3BQ型高压开关柜不带有接地刀闸,装设接地线时,需要由运行人员检查相应设备断路器确已在“检修”位置,然后再绕过6kV母线屏,来到相应检修设备的开关后柜,再次确认设备名称,打开后柜门,验明确无电压后,才能在后柜电缆室内装设接地线。从以上装设接地线的操作过程可以看到,其中存在一定的安全隐患,当出线开关柜越多,需要装设接地线的开关柜越多时隐患越大,最大的安全隐患就是走错间隔。如在6kV母线段停电检修时,同时有20多台(套)设备停电,运行人员需要在7台低压厂用变压器开关柜后的电缆室内装设接地线。在走向开关后柜时,因停电设备较多,有可能走到相邻正处于检修状态的开关柜后柜,未仔细核对,用验电器验明无电压后便装设上接地线,这就造成了该转检修的开关柜未装设接地线,而不该装设接地线的开关柜却装设上了接地线,这就有可能造成检修人员在检修设备时发生剩余电荷触电,甚至有可能造成带接地线合闸,后果相当严重。
2.2.3  断路器操作问题
ZN28-10型真空断路器停、送电时,需要将断路器手车整体拉出或推入开关柜。

由于是改造设备,它和GFC-3BQ型高压开关柜并非配套生产,再加上使用时间较长、设备老化变形,造成两者之间机构卡涩,操作起来相当费力,有时甚至需要运行人员使出全身力气才能将断路器手车推至工作位。当6KV母线停电检修或送电备用时,运行人员需要将20多台真空断路器手车从开关柜中拉出或推入,操作量很大。
3 改进措施
        由以上问题可知,采用GFC-3BQ型开关柜及ZN28-10型真空断路器,已严重影响运行人员的操作安全及效率,存在一定的安全隐患,不能很好地满足发电运行生产之需要。
        通过和现有使用的开关柜以及其它类型开关柜进行比较,发现采用KYN28A-12型开关柜能很好地解决上述问题。
        KYN28A-12型金属铠装中置移开式封闭开关柜能满足IEC298、GB3906等标准,具有可靠的“五防”功能,除可配用与之配套的国产VS1、VYG型真空断路器外,还可配用ABB公司的VD4型、西门子公司的3AH5型等真空断路器,并可配装微机智能形式组合电器,实现遥测、遥控、遥信和无人值守,是一种性能优越的配电装置。
4  问题预想及解决思路
4.1  五防锁问题
4.1.1  预想
        五防锁是防止操作人员走错间隔、防止误操作的有效措施。该电厂目前所采用的KYN28A-12型高压开关柜前柜门的五防锁装设在柜门侧边,运行人员在执行停、送电操作时无需打开五防锁,只需通过前柜门上的操作孔即可对高压开关进行停、送电操作。如果运行人员没有严格执行操作监护或未核对设备名称、编号,就有可能发生走错间隔、误操作事故。
4.1.2  解决思路
        KYN28A-12型高压开关柜的操作孔上有一活动挡板,建议将活动挡板改造成活动门鼻,在活动门鼻上加装五防锁,运行人员在操作时必须核对设备无误、解除五防锁后方可进行操作,从而能够避免走错间隔,防止误操作事故发生。
4.2  机械分闸问题
4.2.1  预想
        该电厂6kV高压开关柜的断路器,由于某种紧急情况需要对断路器进行机械分闸时,需要打开断路器手车柜门进行操作,带有危险性。特别是当断路器处于工作位置时,系统母线带电,对操作人员的人身安全威胁更大,这与高压开关柜五防要求有很大的抵触。
4.2.2  解决思路
        建议在6kV高压开关柜断路器手车柜门上加装断路器机械分闸操作机构。通过弹簧按钮组件和传动组件,对断路器实施机械分闸操作,且无需打开断路器手车柜门,从而大大提高了操作人员的安全性,符合五防闭锁的要求。
4.3  隔板问题
4.3.1  预想
        KYN28A-12型开关柜的断路器室与母线室之间设有静触头盒活门隔板,有些厂家采用铝锌钢板制成。当手车从试验位置移动到工作位置过程中,上、下静触头盒上的活门与手车联动,同时自动打开;当反方向移动时活门则自动闭合,直至手车退至一定位置而完全覆盖住静触头盒,形成有效隔离。
        但是采用金属活门隔板却存在一定安全隐患:当手车由试验位置移动至工作位置过程中,如果活门隔板联动机构存在问题,造成活门隔板上升位置不够,就有可能使手车动触头与活门隔板相接触,那么当手车动、静触头接触时,就会造成相间短路故障,后果不堪设想。
4.3.2  解决思路
    将金属活门隔板更换为具有足够绝缘强度的绝缘隔板,既能满足正常操作时所需的隔离作用,又可避免上述事故隐患。
5 结语
        6kV户内配电装置高压开关柜的开发和应用,为生产、运行、检修与维护带来了许多安全与便利,要保证电力安全生产,不仅依靠职工的安全意识和操作技能,还依赖于设备的优异性能和完善功能,只有不断改进旧设备,推广应用新设备,丰富设备功能,改善操作环境,完善技术措施,才可实现长治久安。
参考文献
[1] GB3906—2006.3.6kV~40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备.
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