辽宁邮电规划设计院有限公司 辽宁省沈阳市 110179
摘要:高压电气设备交接试验在电力建设工程中起着极其重要的作用,对电网的安全运行有着深远的影响。为保证电力设备和电网的安全运行,必须对高压电气设备进行交接试验,并保证电气试验的准确性,以确保电气设备的安全投运及电网的安全运行,促进电力行业的健康发展。高压设备及电缆在故障情况下的稳定运行是电力系统可靠、安全的基本保证,本文在短路电流计算的基础上,对高压设备的高压电气试验及线缆的动热稳定校验进行全面的阐述。
关键词:供配电;设计;高压设备;电缆;短路校验
引言
为保证高压开关柜及设备安全可靠运行,设计高压设备具体参数时应按工作环境条件、正常工作时的运行参数、故障时的热动稳定校验来选择。高压电缆的选型设计除了需要按温升选择截面外,还需进行短路的热稳定及动稳定校验。本文通过短路电流计算,给出高压设备及电缆的选型设计,有利于提高设计质量,以保证供电安全性、可靠性以及经济性。
1 电力设备高压电气试验简介
电力设备高压电气试验的类型主要分为出厂试验、交接试验和预防性试验。出厂试验是针对高压电气设备的制造是否符合相关电力运行标准而开展的一项试验,目的是检验电气设备的设计和制造过程中的质量,防止质量缺陷,为保证设备的正常运行奠定了基础。出厂试验标准要高于交接试验和预防性试验,是今后设备运行的基础参考数据。交接试验的目的是在高压电气设备运行前,检查设备是否符合电力设备国家或行业的技术标准,经检验合格后方可投入使用。预防性试验在测试电气设备时,也起着非常重要的作用,在设备投入运行前,包括在设备运行过程中,需要定期进行预防性试验。
除了上述几种试验外,绝缘试验也是非常重要的,绝缘试验达不到标准的电气设备投入电网势必会引发电网事故。但绝缘试验本身具有一定的破坏性,试验过程不当会造成设备损坏,因此,绝缘试验的开展需要做好一切可能的安全措施。
特性试验是针对电气设备的操作性能和运行性能开展的试验,是检测电气设备操作性能和运行性能的重要手段,特性试验达不到标准的设备投入运行同样会引发电网事故,务必要引起重视。
2 试验的注意事项
2.1应用的试验器材
近年来,随着科学技术的快速发展,新的试验装备层出不穷。一方面,操作变得更加简单,大大缩短了试验时间;另一方面保护功能更全面,有效地避免了试验过程中的安全风险。在未来电气设备试验发展过程中,还需要加强对新型试验器材的研究和探索,积极寻找更加安全高效的试验方法。企业在选择高压开关试验设备时,也应该多了解新的试验方法,采用新的装备、新的工具,进一步提高试验的效率和安全性。
2.2电气交接试验的试验程序
电气交接试验必须严格按照标准操作步骤和操作流程执行,操作应以作业指导书规定的标准程序,主要内容包括编制试验技术方案、操作人员和试验人员的技术要求、安全防护设备检测、试验控制方法、安全文明施工和环境管理等。在高压电气交接试验阶段,对已安装的电力设备进行试验时,要结合设备的具体情况,确定本阶段的试验方式,试验开始前,必须确认试验设备的接线完全正确后,方可进行试验工作。交接试验的实施贯穿于电气设备安装的全过程,每次交接试验的完成都表明阶段性工作的成功。
3短路阻抗的计算
在三相交流供电系统中,可能发生的短路故障有单相接地短路、两相短路以及三相短路故障。一般情况下,三相短路电流最大,但当短路点发生在发电机附近的时候,两相短路电流可能大于三相短路电流。电力系统短路阻抗由系统短路电抗和馈出的高压电力电缆线路阻抗两部分组成。
在系统短路电流计算中,10kV电缆线路短路属于远端短路,因此,三相短路电流较两相短路及单相短路电流要大,对于电缆线路及高压设备的校验应按三相短路电流来考虑。但当需要确定继电保护方案时,还需要计算最小运行方式下的两相短路电流。
4高压柜及电力电缆动热稳定校验
10kV高压开关柜的选型设计需进行额定电流、额定电压、额定开断电流、动稳定以及热稳定校验。开关柜的额定电流及额定开断电流应不小于线路最大负荷情况下的运行电流;动稳定需要采用三相短路冲击电流来校验选择;热稳定电流需要采用线路三相短路电流有效值来校验,热稳定持续时间应按继电保护动作时间和开关的固有分闸时间之和来校验选择。高压电缆除了按温升选择电缆截面之外,还需采用稳态三相短路电流有效值进行热稳定校验。
5高压电气设备检修试验的优化策略
5.1完善高压电气设备检修实验体系和作业指导
对于任何一台高压电气设备,其相应的检修试验工作都较为复杂,所包含的内容较多,参数也较为繁杂,而且不同的高压电气设备具有不同的性能,也具有不同的检测内容。检修试验必须要符合相应设备的特点,以科学的程序和方法进行检修试验,才能够保障不因设备的检修试验造成设备损伤,同时获得准确的检修试验结果,为高压电气设备的使用提供指导。要想达到此目标,应进一步完善高压电气设备检修试验体系,基于相关设备的检修试验内容明确作业指导内容,使检修试验各项工作能够严格遵照科学的体系和实验步骤逐步实施,既防止检修试验开展过程中的漏洞,同时也规避不当操作对高压电气设备所造成的损伤,尽可能降低在高压电气设备进行检修试验过程中出现的不良事件发生率。而在进行试验体系和作业指导书制定时,可以充分借鉴其它高压电气设备检修试验过程中的相关流程与出现的问题,以此作为参考使检修试验计划更加完善。
5.2高压电气设备实验检修仪器设备的精确度
首先,在仪器的精确度方面,能够随着时代的不断变化以及标准规则的不断更新,满足最新标准要求下的试验检修需求。同时相应的检修试验仪器需要经过质检部门的鉴定,鉴定合格后实验仪器才能够投入到试验检修工作中。其次,在实验仪器的种类方面,应尽可能丰富,对于同一参数可以通过不同的方法、使用不同的试验仪器进行测量,将多个结果进行综合分析从而获得准确的检修试验结果。这就需要结合试验检修作业指导书,在试验方法和设备方面做到同步提升与优化,通过科学的方案、精确的仪器、正确的方法获得准确的检修实验结果。
5.3全面提升高压电气设备检修试验人员综合素质
进行高压电气设备检修试验,对于技术人员的水平要求较高,在检修之前相应的人员需要充分掌握被检测设备的基本性能与原理。这就需要相应的检修实验人员具有较强的责任心,有积极学习的动力,同时还需要具备专业的技能。参与各项电气设备检修试验的人员必须具备资历证书,能够具备良好的职业素养和专业精神,并结合自己的工作经验,按照相关规范和指导书进行检修试验,从而获得准确的结果,及时发现高压电气设备存在的问题与不足,并能够结合问题制定出针对性的完善对策,以确保高压电气设备检修试验工作高质量的完成。
结束语
高压电器及电缆的动热稳定校验是供配电设计中重要环节,设备必须耐受在系统最大运行方式下的短路热效应及电动力。而短路电流的计算为该校验的基础,采用实用法对短路电流进行计算,在此基础上,对高压设备及电缆进行动、热稳定选型校验,可形成一套较为完善的设备及线缆选型流程。
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