高 強(qiáng)，汪麗麗，韓寶成，孟慶超

（山東泰山鋼鐵集團(tuán)有限公司，山東 萊蕪271100）

1 前 言

山東泰山鋼鐵集團(tuán)有限公司熱電公司高壓供電系統(tǒng)現(xiàn)存4個(gè)電壓等級(jí)，分別為110 kV系統(tǒng)、35 kV系統(tǒng)、10 kV和6 kV系統(tǒng)。KYN28A-12開關(guān)柜應(yīng)用在10 kV和6 kV系統(tǒng)。KYN28A-12是目前國(guó)內(nèi)比較常見(jiàn)的一種高壓開關(guān)柜，全名稱為戶內(nèi)金屬鎧裝移開式開關(guān)設(shè)備，斷路器位于開關(guān)柜的中部，下部為電纜室，上部為儀表室和母線室。開關(guān)柜內(nèi)部安裝有斷路器、保護(hù)計(jì)量?jī)x表、電纜等電氣設(shè)備，在供電系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用。KYN28-12開關(guān)柜為全封閉型開關(guān)柜，在長(zhǎng)期的運(yùn)行過(guò)程中，觸頭由于老化或接觸不良導(dǎo)致導(dǎo)電能力降低，開關(guān)柜內(nèi)溫度升高，嚴(yán)重影響安全運(yùn)行。通過(guò)加裝測(cè)溫裝置、通風(fēng)風(fēng)機(jī)來(lái)降低環(huán)境溫度，改善開關(guān)的運(yùn)行條件，確保了KYN28-12開關(guān)柜的安全運(yùn)行，保障了集團(tuán)公司的供電安全。

2 KYN28-12開關(guān)柜性能及應(yīng)用情況

KYN28A-12開關(guān)柜能滿足GB 3906、IEC 298等標(biāo)準(zhǔn)要求，額定電壓為3～12 kV三相交流電，廣泛應(yīng)用于發(fā)電、配電及大電機(jī)控制系統(tǒng)，能夠起到對(duì)電能的控制、保護(hù)和檢測(cè)的目的。

2.1 KYN28-12開關(guān)柜優(yōu)點(diǎn)

1）所有操作均在柜門關(guān)閉狀態(tài)下進(jìn)行。2）防護(hù)等級(jí)高，可防止雜物和蟲害侵入。3）簡(jiǎn)單有效的“五防”閉鎖功能，防止誤操作。4）更換斷路器簡(jiǎn)單，手車互換性能好。

2.2 KYN28-12開關(guān)柜缺點(diǎn)

1）開關(guān)柜封閉，散熱條件較差，導(dǎo)電連接部位容易發(fā)熱。2）內(nèi)置手車式斷路器動(dòng)靜觸頭接合部位接觸狀況無(wú)法觀察。3）開關(guān)柜內(nèi)部各接點(diǎn)無(wú)測(cè)溫裝置，無(wú)法掌控開關(guān)溫度。4）開關(guān)柜無(wú)降溫設(shè)施。5）全封閉，故障能量無(wú)處釋放，擴(kuò)大事故范圍。

2.3 KYN28A-12開關(guān)柜的運(yùn)行現(xiàn)狀

熱電公司5座變電站的6 kV、10 kV系統(tǒng)開關(guān)柜全部為KYN28A-12型，由于本型號(hào)開關(guān)柜自身存在的缺陷，運(yùn)行狀況不是很好，多次發(fā)生開關(guān)燒毀事故。由于開關(guān)柜內(nèi)部沒(méi)有溫度監(jiān)控測(cè)點(diǎn)，手持式測(cè)溫儀無(wú)法對(duì)開關(guān)柜內(nèi)部進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)斷路器觸頭的溫度不能掌控，多臺(tái)斷路器由于觸頭發(fā)熱燒毀。熱電公司各變電站開關(guān)柜負(fù)荷都比較高，電流大都在100～4 000 A，如此高的電流在開關(guān)柜連接部分產(chǎn)生大量的熱量，在全封閉狀態(tài)下，熱量不能傳出，在開關(guān)柜內(nèi)累積。電氣設(shè)備長(zhǎng)期在高溫環(huán)境下運(yùn)行，導(dǎo)致導(dǎo)電部位進(jìn)一步氧化，造成導(dǎo)電、絕緣能力降低，最終導(dǎo)致事故的發(fā)生，開關(guān)柜溫度過(guò)熱故障統(tǒng)計(jì)情況如表1所示。

3 KYN28A-12開關(guān)柜改造

通過(guò)對(duì)開關(guān)柜出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析，開關(guān)柜的故障原因主要包括：1）開關(guān)柜負(fù)荷高，電流大導(dǎo)致開關(guān)柜溫度較高。2）KYN28A-12型開關(guān)柜全封閉，空氣流通差，內(nèi)部產(chǎn)生熱量無(wú)法消散，溫度越積越高。3）KYN28A-12型開關(guān)柜全封閉，內(nèi)部溫度無(wú)法檢測(cè)，不能掌控設(shè)備的運(yùn)行情況，導(dǎo)致開關(guān)柜由于高溫發(fā)展為事故。4）斷路器動(dòng)靜觸頭接觸不良、觸頭老化、導(dǎo)電能力差，接觸點(diǎn)溫度高。針對(duì)上述4條原因，從測(cè)溫監(jiān)控和提高散熱方面對(duì)開關(guān)柜進(jìn)行了改造。

3.1 增加開關(guān)柜在線測(cè)溫裝置

KYN28A-12型開關(guān)柜全封閉，用手持式紅外線測(cè)溫儀無(wú)法檢測(cè)內(nèi)部溫度。在開關(guān)柜關(guān)鍵部位加裝無(wú)源無(wú)線在線測(cè)溫裝置，例如斷路器觸頭處、母線室內(nèi)銅牌連接處、電纜室電纜頭處，測(cè)溫裝置對(duì)開關(guān)柜關(guān)鍵部位的溫度監(jiān)控。通過(guò)安裝在線測(cè)溫裝置，能夠隨時(shí)掌握開關(guān)柜關(guān)鍵部位的溫度，當(dāng)溫度升高時(shí)及時(shí)采取措施，避免發(fā)展為事故。對(duì)測(cè)溫裝置設(shè)置報(bào)警溫度，當(dāng)溫度急劇升高達(dá)到報(bào)警值時(shí)報(bào)警，提醒值班人員采取應(yīng)對(duì)措施。測(cè)溫裝置有自動(dòng)記錄溫度曲線功能，通過(guò)查看溫度曲線變化分析開關(guān)柜是否存在問(wèn)題，做到預(yù)防預(yù)控，避免事故發(fā)生。

表1 開關(guān)柜溫度過(guò)熱故障統(tǒng)計(jì)

3.2 在開關(guān)柜加裝風(fēng)機(jī)

KYN28A-12型開關(guān)柜無(wú)通風(fēng)裝置，散熱條件差，而內(nèi)部電氣元件都會(huì)產(chǎn)生熱量，如果不能及時(shí)將產(chǎn)生的熱量排除，將導(dǎo)致溫度越來(lái)越高，影響開關(guān)柜電氣元件的絕緣和導(dǎo)電性能，形成惡性循環(huán)，最終導(dǎo)致事故發(fā)生。在開關(guān)柜斷路器室底板處、斷路器室上底板處加裝風(fēng)機(jī)，將斷路器室產(chǎn)生的熱量及時(shí)排出，在開關(guān)柜母線室后側(cè)加裝風(fēng)機(jī)，將母線室銅排、電纜頭產(chǎn)生的熱量及時(shí)排出。通過(guò)加裝風(fēng)機(jī)，改善了開關(guān)柜通風(fēng)條件，降低了開關(guān)柜溫度，明珠站主變開關(guān)柜溫度由原先48℃左右降至現(xiàn)在的39℃左右，起到了良好效果。

4 結(jié)語(yǔ)

開關(guān)柜是供電系統(tǒng)不可缺少的環(huán)節(jié)，在以往的事故中可以看出，開關(guān)出現(xiàn)故障處理起來(lái)難度較大，波及范圍廣，由于溫度得不到及時(shí)的控制，在極短時(shí)間內(nèi)就會(huì)造成大的事故。通過(guò)對(duì)開關(guān)柜進(jìn)行改造，加裝在線測(cè)溫裝置、通風(fēng)風(fēng)機(jī)，很好地對(duì)開關(guān)柜的運(yùn)行溫度進(jìn)行了監(jiān)控，掌握了開關(guān)柜運(yùn)行狀況，改善了開關(guān)柜內(nèi)部通風(fēng)條件，降低了開關(guān)柜溫度，為安全供電奠定了基礎(chǔ)。