來源:摘自《成套電氣設(shè)備技術(shù)》

介紹

成套電器主要包括四類產(chǎn)品:低壓成套開關(guān)設(shè)備、高壓開關(guān)柜、預(yù)裝式變電站和地理信息系統(tǒng)。本節(jié)僅簡要介紹低壓開關(guān)柜和高壓開關(guān)柜的技術(shù)水平。

I .低壓成套開關(guān)設(shè)備

1.

設(shè)計(jì)方法的改進(jìn)

許多制造商已經(jīng)廣泛采用三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，如網(wǎng)格。我想和你談?wù)劇＿@些設(shè)計(jì)軟件將設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫、計(jì)算分析和處理有機(jī)地結(jié)合起來，大大加快了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)速度和可靠性，減輕了技術(shù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。一些外國跨國公司，如西門子和ABB，不僅將設(shè)計(jì)和制造有機(jī)地聯(lián)系在一起，而且可以隨時(shí)通過互聯(lián)網(wǎng)與世界各地的分廠進(jìn)行溝通，大大提高了產(chǎn)品更新的速度，最大限度地滿足了市場的需求。

2.

內(nèi)部故障電弧保護(hù)能力

低壓成套配電設(shè)備的電弧故障一直是困擾設(shè)備制造商和用戶的一個(gè)重要問題。國外在故障電弧保護(hù)的研究方面取得了一些進(jìn)展。一些歐洲國家建議將人身安全放在國際電工委員會(huì)439.1故障電弧保護(hù)官方條款的首位。

目前，國外對成套開關(guān)設(shè)備的電弧故障采取了主動(dòng)保護(hù)和被動(dòng)保護(hù)。主動(dòng)保護(hù)解決了電弧故障的發(fā)生，即防止和避免電弧的發(fā)生。無源保護(hù)解決了電弧故障的處理問題。許多歐洲制造商已經(jīng)主動(dòng)對他們的成套開關(guān)設(shè)備進(jìn)行電弧故障保護(hù)測試，這無疑增加了用戶對他們產(chǎn)品的信任，增強(qiáng)了他們的競爭力。

3.

加工技術(shù)

就柜體而言，一般采用螺母連接，即所有連接均采用自攻螺釘，軸承部分采用螺紋和內(nèi)螺紋。使用自攻螺釘不僅可以方便加工，提高加工速度，還可以在靠墻安裝的柜體中實(shí)現(xiàn)前組裝和維護(hù)。在板材加工方面，除了采用異形框架外，許多公司還采用整體板材成型，不僅減少了過多的零部件，而且提高了機(jī)柜的強(qiáng)度。

4.

交換設(shè)備的智能化

隨著生產(chǎn)方法的復(fù)雜性和工業(yè)功能要求的不斷提高，對配電系統(tǒng)的要求也越來越高。除了提高容量和可靠性，對數(shù)據(jù)傳輸、遠(yuǎn)程控制、故障檢測等也提出了更高的要求。智能化開關(guān)柜可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程測量，即檢查各回路和控制單元(變電站)的功率參數(shù)；遠(yuǎn)程調(diào)整意味著每個(gè)變電站可以遠(yuǎn)程上傳和下載各種保護(hù)設(shè)置和可靠性曲線。遠(yuǎn)程控制，即每個(gè)變電站的遠(yuǎn)程儲(chǔ)能(通用斷路器)、開關(guān)、啟動(dòng)和停止(電機(jī)控制回路)。也可以進(jìn)行信息查詢，即系統(tǒng)的各種信息資源，如故障記錄、日報(bào)、電網(wǎng)管理、成本分析、電網(wǎng)質(zhì)量和負(fù)荷分析等。目前，現(xiàn)場總線技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于低壓配電系統(tǒng)。

二。高電壓開關(guān)柜

1.

機(jī)柜中的主開關(guān)元件沒有上油。

高壓開關(guān)柜可根據(jù)柜內(nèi)不同的主開關(guān)元件分為通用高壓開關(guān)柜(主開關(guān)元件為斷路器，即斷路器柜)、F-C柜(高壓限流熔斷器+高壓接觸器)和環(huán)網(wǎng)柜(高壓負(fù)荷開關(guān)+高壓限流熔斷器)。

斷路器柜內(nèi)可配備少油斷路器、真空斷路器或SF6斷路器。主導(dǎo)了幾十年的無油斷路器存在電氣壽命短、維護(hù)頻繁、易燃易爆等缺點(diǎn)。在20世紀(jì)末期，開始了一場變質(zhì)油的高潮。目前，少油斷路器柜的產(chǎn)量一直很小，無油斷路器柜占據(jù)了主導(dǎo)地位。由于真空斷路器6能滿足35kV電壓等級下電力系統(tǒng)的各種技術(shù)要求，其滅弧室由專業(yè)廠家大量生產(chǎn)，能保證質(zhì)量，降低成本，生產(chǎn)出先進(jìn)的斷路器技術(shù)指標(biāo)，因此真空斷路器已占據(jù)主流。

國外制造商生產(chǎn)的高電壓開關(guān)柜選擇高可靠性的主要電氣元件，如免維護(hù)小型斷路器、長壽命斷路器元件、高可靠性小型隔離開關(guān)和接地開關(guān)。

2.

性能正在逐漸提高。

近年來，高壓開關(guān)柜技術(shù)發(fā)展迅速，性能逐年提高。主要體現(xiàn)在技術(shù)參數(shù)和使用壽命的逐步提高，體積的減小和故障率的降低。

(1)西門子、ABB、美國通用汽車、西屋電氣等國外制造商的產(chǎn)品能力。最大容量指數(shù)為:

12kV機(jī)柜:額定電流5ωa，額定短路分?jǐn)嚯娏?3 kA。

36 (40.5)千伏機(jī)柜:額定電流25安培，額定短路斷路電流40kA。

西門子8BK40 開關(guān)柜，帶可抽出式斷路器，額定電壓17。SkV，額定電流5000A，額定開斷電流63kA，ABB 153.2，36kV 開關(guān)柜，額定電流25∞A，額定開斷電流40kA。

另一個(gè)例子是西門子8BK41型可拆卸發(fā)電機(jī)組真空開關(guān)柜，額定電流可達(dá)2(切A)，額定短路斷路電流80kA。

(2) 開關(guān)柜機(jī)械壽命美國通用電氣公司凹12，3000A，48kA雙真空開關(guān)柜機(jī)械壽命40，000倍，全容量開關(guān)電流倍高達(dá)ω倍。荷蘭海歸公司的12kV起動(dòng)4柜配有U12真空斷路器手車。機(jī)械壽命為30000次，短路開斷電流為1次。

(ABB、AEG、通用電氣、三菱、富士等公司的12臺17.5千伏斷路器的柜寬僅為570-7美分1米

(4)真空度為0+時(shí)，故障率的降低和可靠性的提高尤為顯著。一些國外制造商如通用電氣公司生產(chǎn)的真空開關(guān)柜的故障率已降低到0.1-0。∞15/柜/年。

3.

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

(1)組裝結(jié)構(gòu)自20世紀(jì)90年代以來，高壓開關(guān)柜的機(jī)柜結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了從焊接到組裝的變化。開關(guān)柜機(jī)柜是通過使用數(shù)控機(jī)床彎曲金屬板或鍍鋁碗板，然后裝配螺栓和螺母或拉娜螺母而形成的。它具有加工精度高、變形小、互換性好的特點(diǎn)。

(2)絕緣采用優(yōu)質(zhì)阻燃絕緣材料，母線采用復(fù)合絕緣技術(shù)用固體絕緣材料密封。良好的絕緣可以防止?jié)駳夂突覊m，減少操作故障。

(3)內(nèi)部故障電弧保護(hù)開關(guān)柜的主開關(guān)室、母線室和電纜室頂部均設(shè)有泄壓通道。當(dāng)發(fā)生內(nèi)部電弧故障時(shí)，泄壓金屬板會(huì)自動(dòng)打開釋放壓力和氣體，以確保設(shè)備和人員的安全。開關(guān)柜的門和隔板采用高強(qiáng)度密封，可確保內(nèi)部電弧故障發(fā)生時(shí)，不會(huì)噴射危及相鄰開關(guān)柜和操作人員安全的電弧和氣體。

4.

高電壓開關(guān)柜智能

智能開關(guān)柜是新一代機(jī)電產(chǎn)品。高壓開關(guān)柜時(shí)配有智能保護(hù)和控制單元。保護(hù)控制單元是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字處理技術(shù)、傳感器技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，集控制、保護(hù)、測量和通信于一體的裝置。

5.

充氣柜突然升起

1982年，西門子率先推出了充氣柜8DA lO(單母線柜)和8DB lO(雙母線柜)。此后，世界上主要的制造公司紛紛效仿，開發(fā)自己的產(chǎn)品。從1982年到1999年的17年間，西門子生產(chǎn)了22，222個(gè)充氣柜。充氣柜在中國的生產(chǎn)剛剛開始。2002年，Xi安高壓電器研究所(簡稱高希研究所)和平頂山天鷹集團(tuán)通過了型式試驗(yàn)。

然而，自20世紀(jì)90年代以來，國外實(shí)力強(qiáng)大的公司已經(jīng)開發(fā)出了自己的高電壓開關(guān)柜的“頂級”產(chǎn)品。它們的共同特點(diǎn)是:改善絕緣，改變開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)，可靠性高。例如，日本三菱公司的MA-EC落地式手車柜和荷蘭Holec公司的單ωIe固定頂4落地式柜。在引進(jìn)7.2 36千伏8BK20系列中央柜后，德國西門子公司近年來引進(jìn)了NXAIR斷路器模塊類型開關(guān)柜。ABB公司不僅引進(jìn)了ZSI型中央柜，還引進(jìn)了先進(jìn)可靠的鎧裝型開關(guān)柜和箱式開關(guān)柜如ZS3.2、ZX1和ZS8 .2等。法國施耐德電氣有限公司生產(chǎn)的Mcset裝甲型開關(guān)柜和GEC愛克思特奧姆有限公司生產(chǎn)的VISAX型開關(guān)柜設(shè)計(jì)獨(dú)特，結(jié)構(gòu)非常簡單。它們是智能高電壓開關(guān)柜,具有出色的性能和高可靠性。美國通用電氣公司的光伏型雙層鎧裝斷路器柜和日本開發(fā)的四層斷路器柜已在中間型開關(guān)柜中投放市場。杰格薩克森的AHA型、阿爾斯通的PID型、東芝公司的VE型和富圖公司的VC型均具有結(jié)構(gòu)緊湊、性能可靠、使用壽命長、運(yùn)行安全的特點(diǎn)，在開關(guān)柜時(shí)可視為“精品”。

本文由變壓器圈轉(zhuǎn)載出版。

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