开关柜的10kv至20kv升压改造分析.doc

、总容量的逐年增加和城镇土地资源的日益紧缺,目前我国所采用的10kV配网逐渐暴露出在供电距离和供电能力上的不足,现有的10kV配网已不能适应当前经济快速发展的需要。同时国家标准GB15—1993《标准电压》也已正式将20kV列入中压电压等级,中压配电网电压等级从10kV升高至20kV已是大势所趋。但是运行电压的升高将导致电网中大量设备需要更新,由此产生的昂贵的设备更新费用将阻碍配电网升压改造的顺利进行。所以在升压改造过程中,应尽量充分利用原有的10kV配电设备,从而降低升压改造的成本。目前10kV配网中所使用的电力设备按照工作位置可分为2类:站内设备和线路设备,站内的电力设备主要指变压器和开关设备。其中,开关设备的主要功能是负责实现对电能的集中控制、保护与测量,是配网的重要组成部分,因此开关设备的升压改造也是10kV配网升压改造的重点。目前我国所使用的12kV开关柜种类繁多,型式差异也较大。本文对当前国内10kV配网中主流的3类开关设备(金属封闭移开式开关柜(简称移开式开关柜)、金属封闭固定式开关柜(简称固定式开关柜)和环网柜)的升压改造方法进行了探讨,希望能为配网升压中开关设备的升压改造提供参考。本文提出采用内部结构优化改造的手段,在现有柜体基础上通过采取绝缘加强、结构调整、部分元件更换等具体措施,实现柜体的安全升压,以达到减少设备改造成本的目的。1开关设备升压改造的主要问题开关设备的升压改造主要需要解决开关开断和柜体绝缘2个方面的问题,而在柜体的导电、机械和控制方面改造难度不大。开断方面,12kV柜体在升压后,需保证其原先的断路器、负荷开关等元件的开断能力满足20kV运行的要求,否则必须更换这些元件。绝缘方面,由于内部结构优化改造不改变开关柜的整体尺寸,在电压等级升高后,柜体内部的绝缘必将面临更苛刻的考验。对此,可以使用内部结构优化改造手段,通过采用绝缘包覆、更换绝缘材料和调整绝缘距离等措施,在原有柜体基础上实现安全升压。然而,并不是所有型式的柜体都能采用这种改造方式,部分柜体由于空间距离不足或关键元件无法升压等原因,无法采用内部结构优化改造的手段,只能整体替换,即购买新的24kV柜体。2移开式开关柜改造移开式开关柜是当前10kV配网中比较流行的柜体类型。目前12kV电压等级比较常用的移开式开关柜型号有KYN28、KYN31、PIX12、8BK20等。移开式开关柜的结构大致可分为断路器室、母线室、电缆室和继电器仪表室4个单元隔间。其中继电器和仪表设备的改造困难不大,所以以下主要以移开式开关柜的典型产品KYN28为例,详细分析断路器室、母线室和电缆室3个单元隔间的升压改造措施。,通过小车的前后移动实现断路器工作状态的转换,并且能方便地实现对断路器的维修和更换。断路器是开关柜行使电能控制功能的核心元摘要:比较全面地分析了国内10kV配电网中主流类型开关设备的20kV升压改造情况,对移开式开关柜、固定式开关柜和环网柜提出了采用内部结构优化的升压改造方法,为将来10kV配网逐渐升压至20kV电压等级的过程,提出了经济、可靠的开关设备升压改造方案。研究表明,在确保柜体安全性和可靠性的前提下,通过采用内部结构优化改造的方法可以使目前国内大部分种类的开关设备达到20kV运行要求。关键词:10kV;配网;20kV;开关设备;改造;优化中图分类号:TM591文献标识码:B文章编号:1006-6047(2012)04-0122-07开关柜的10kV至20kV升压改造分析沈志恒1,胡贤德1,周浩1,张弘2,封东良3,潘弘2,孙可2,张全明2,方淦林4(,浙江杭州310027;,浙江杭州310007;,浙江嘉兴314406;,浙江嘉兴314500)收稿日期:2011-06-21;修回日期:2012-02-16件,也是价格最昂贵的元件。断路器室的升压改造应当尽量对原有的断路器加以利用,否则将会导致整个开关柜的改造费用大幅增加。因此,断路器能否通过改造达到升压运行要求,是影响开关柜改造成本和升压改造可行性的关键因素。KYN28开关柜配备的典型12kV断路器为VS1型真空断路器,如图1所示。VS1型断路器的导电部分主要由灭弧室和触头臂内的导体2个部分组成,分别封装在绝缘筒与触头臂绝缘套内[1]。导电部分与断路器的操动机构共同置于小车上,工作时被推入断路器室以使断路器的动触头与静触头盒内的静触头(见图2)连通形成回路。