中压开关柜的现状和分析

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1、中压开关柜的现状和分析张雅宁（丙安丙开中低压开关有限责任公司710018）摘要：进入21世纪，我国电力工业一直处于快速平稳发展之中，从而极大地激发了国内外企业开发生产中压开关设备的积极性，不但产品更新换代速度明显加快，而且有力地推动了行业的技术进步。中压开关设备作为电力系统中使用量最大、应用范围最广的控制保护装置之一，其发展动态对整个电网的安全稳定运行有着十分重要的意义。木文主要对中压开关柜的现状进行探讨，并分析其应用。关键词：中压开关柜、现状、分析1、前言中压开关设备是配电领域中，使用量大、使用范围广的设备之一。随着电网结构的

2、日趋复杂，电力负荷的不断增加以及配电技术的快速发展，电力用户对中压开关产品提出了更高的要求。作为受配电设备主要构成装置的开关柜，不光要具有高可靠性，还要求只有高的安全性、维护/检查省力、与环境协调等。2、中压开关柜现状目前中压开关设备按柜体结构主要分为金属铠装式、金属封闭间隔式和金属封闭箱式。2.1错装式铠装式开关设备是按母线、断路器、外部连接（电缆连接）等功能，由接地的金属隔板和绝缘隔板分成不同功能隔室的开关设备。由于主回路贯穿金属隔板时用穿墙套管分隔，因此发生内部故障时能迅速恢复。铠装柜用于保护可靠性要求较高的设备。由于锆装

3、柜的带电部件被接地金属结构包裹，因此安全性得到了提尚。2.2间隔式间隔式开关设备是按母线、断路器、外部连接（电缆连接）等功能，由接地的金属隔板和绝缘隔板分成不同功能隔室的开关设备。由于主冋路贯穿金属隔板吋用穿墙套管分隔，因此发生内部故障吋能迅速恢复。其可靠性和安全性较高,紧次于铠装型开关设备。2.3箱式箱式开关设备是没有按母线、断路器、外部连接（电缆连接）等功能划分金属箱体的开关设备，其安全性较差。3、中压开关柜分析据国家电网公司统计，近年来，中压开关设备绝缘事故率占总故障率的50%以上，绝缘事故主要是枳内放电、CT闪络和相间闪

4、络、绝缘尺寸不够（包括爬电距离、空气浄距和隔板间距），柜内隔板吸潮等。现在我国城镇化进程加快，人均土地面积不断缩小，城市土地价格快速上升，高耗电产业快速发展等等，所冇这些因素，都对开关设备的防潮、防尘、小型化、少维护和免维护等提出了更高的要求。因此，从0前看，进一步提高中压开关柜的绝缘可靠性和小型化就只有气体绝缘柜（C-GIS）和固体绝缘柜（SIS）这两条路了，这也是中压开关设备今后的发展方向。3.1气体绝缘柜（C-GIS）气体绝缘柜0前主要采用SF6气体作为绝缘介质，SF6气体与大气相比，其特点是：绝缘性能是空气的3倍；化学特

5、性稳定；在开关设备工作温度范围内不液化；无毒等。与空气绝缘开关设备相比，气体绝缘开关设备可缩短导体长度，缩小柜体尺寸，降低电能消耗等，但SF6气体作为“联合国气候变化框架公约”公布的六种温室气体之一，受到了限制使用，并逐步减少使用，因此SF6气体绝缘柜的发展受到了限制。为此，开展了SF6气体的研究、歼发，学者们从绝缘方面研讨了N2、CO2、N2/O2混合气体等，明确了空气是最佳绝缘气体。虽然空气的绝缘强度相比SF6气体要低1/3,但通过采用高气体压力以及气体和固体的混合绝缘结构，就可以大幅度地提高空气的绝缘能力。空气绝缘金属封闭

6、开关柜的技术进步主要表现在以下几个方面：3.1.1产品集成化，幵关柜体积大大缩小，成本明显下降；3.1.2小型操动机构能较好地与主开关(特别是真空开关)特性配合，可靠性高,尺寸小；3.1.3组装式结构取代了老式焊接结构，不仅提高了产品尺寸精度，美化了产品外观，II简化了组装工艺，产品部件易于储存，可缩短生产周期；3.1.4广泛采用微机技术，断路器、隔离开关、接地开关实现电动操作，使用电子式电压、电流互感器代替传统的电压/电流互感器，实现数字化传输，使开关枳实现智能化；3.1.5将光电传感技术应用于内部电弧火弧装置，该装置通过光传

7、感器感知内部电弧，并自动将母线接地，这样，电弧故障转变成-般的短路，以一般方式开断。可以避免事故的扩大。3.2固体绝缘开关设备(SIS)固体绝缘柜主冋路主要采用环氧树脂或合成橡胶浇注，并在表面形成接地层，由于环氧树脂具有比空气高5〜6倍的绝缘强度，不仅一次冋路与外部环境隔离，而且柜体尺T缩小了，提高了设备的可靠性和安全性。3.2.1固体绝缘柜的结构特点。真空火弧室和一次冋路导体用环氧树脂分相浇注，其表面包裹了一层屏蔽层并作接地保护。因此，一次冋路不外露，可以防潮湿、防烟雾、防灰尘等污染引起的老化。在经济性方面，由于环氧树脂的绝

8、缘性能较高，因此可实现柜体的小型化，有助于降低产品的运输、安装成本。在安全性方面，由于环氧树脂表面有作为接地保护的外屏蔽层，而且通过分相设置，所以不会发生一次冋路接地而引起短路故障，可有效防止触电等事故，提高了设备维护吋的安全性。在操作省力化方面，由于采用永磁操