摘要:电是我国基础建设中非常重要的基础能源,迄今为止不具备可替代性。高低压开关柜是电力系统的一个重要组成部分,在电力系统运行当中发挥了十分重要的作用,为了保证高低压开关柜运行的可靠性和安全性,需要对高低压开关柜进行电气性能检验,以保证此部分的正常运转。
关键词:电力系统;高低压开关柜;检验技术
引言
电力行业的发展直接关系到我国整体经济的发展速度和发展方向。高低压开关柜在电力系统中发挥了非常重要的作用,为了确保高低压开关柜的可靠性和安全性,对高低压开关柜进行电气性能检验是必不可少的。
1绝缘性检查
绝缘性能的检查是检验高低压开关柜性能的重要指标,在绝缘性检查的过程当中,国家标准对资源性做了明确的规定,要求高低压开关柜的绝缘时间持续性在进行产品考核的过程当中,不仅要考核产品的运行状况,更需要对产品的绝缘性以及端口间的绝缘性能进行有效的考察。在具体的应用过程当中,产品能够承受的充电发热时长或者操作电压过高时,出现的任何问题都在考核的范围之内。当绝缘体表面受到尘埃和水汽侵蚀时,绝缘体性能下降,所以必须要保障绝缘体的运行拥有洁净的运行环境。国家明确规定,在进行绝缘体的实验过程当中,需要充分考察实验的条件和设备,因为这些因素会对实验结果造成很大的影响,在规定的安装类别条件下,冲击耐压试验,对产品承受力也会造成很大的影响,操作过程中,由于过电压等一系列的问题,复杂性不断增强,过电压一般包括谐振过电压、铁磁谐振过电压和有线性过电压等。此外,还需要充分考虑地方的供电特点,对不同额定电压的产品的绝缘性水平进行不同的考量,针对额定电压为7.2KV的产品,不仅能够提高短时工频耐受的电压值,将通用值由23KV变为30KV,不受系统当中中接地点的影响。
2短路性能检验
短路性能检验主要是检验弱电力系统中发生较大过载或短路等非正常状况,高低压开关柜可以接通,在规定时间中承受与断开故障电流的能力,涉及额定短时耐受电流能力与额定短路接通断开能力两项试验。由于接通和断开操作是由内部元件,如断路器等,执行且完成的,因此,本文将着重探析额定短时耐受电流能力。额定短时耐受电流能力指开关柜能够耐受的不超过额定值的短路电流所产生的焦耳热与由此出现的电动应力及热应力。由于出现短路状况时,电流将高达几十千安倍,并且还将持续一段时间,这将会产生很大的焦耳热,进而会致使绝缘材料加速老化,从而极大程度地降低绝缘水平,因为在高达90摄氏度的温度下,铜材的机械性能会开始降低,故过度发热还将导致导体连接处的接触面发生变形,从而增大接触电阻。此外,短路电流还将产生电动力,电动力将损坏开关柜内部的绝缘件,致使其断裂,同时还会使母排和柜体变形,后果非常严重,将改变爬电距离与电气间隙,大大降低绝缘水平。额定短时耐受电流能力能够使高低压开关柜的安全性得到有效保证,试验条件为模拟供电系统短路状态,并且比实际短路状态更加苛刻。额定短时耐受电流能力包括短时耐受电流与峰值耐受电流两个指标,短时耐受电流又称为热稳定电流,而峰值耐受电流又称为动稳定电流,国家标准规定若短路电流不小于50kA,低压开关柜的试验电流持续时间是1秒,峰值耐受电流和短时耐受电流的比应为2.2;而高压开关柜试验电流持续时间是4秒,两个电流的比值则更高。额定短时耐受电流性能指标备受电力用户的重视,是短路性能检验极其重要的检验项目,直接影响着高低压供电系统的安全性。
3配网不同接地保护方式对比
以配网中性点接地方式为例,一旦出现单相接地故障时,较大的短路电流通常需要断路器控制,如果和大地之间不能形成短路回路,一旦产生单相接地故障,那么故障电流小于负荷电流,接地电弧自行熄灭后构成一个小电流接地系统。中性点不接地方式。
这种方式的结构比较简单,运行过程也并不复杂,是小电流接地系统的一种主要表现形式。单相接地故障出现后,对应电压等级的对地电容电流为流经故障点电流,此时故障相电压降为零。但电网出现故障时系统的电感与电容元件容易产生谐振现象,电压互感器呈现出较小的阻抗值,通过的电流明显增加,导致保险熔断或是电压互感器的损害现象,也是当前常见的问题。经消弧线圈接地。这一模式显著地保障了配网的运行安全。我国对于最大短路电流有着明确限制,故障电流超过阈值后接地点弧光无法自行熄灭,产生间歇性电弧的同时引起弧光过电压,对开关柜等设备的绝缘会产生严重损害,同时扩大了故障范围。通常采取过补偿运行方式,即单相接地故障产生时,感性电流限制故障相而恢复电压的幅值,能够在短时间内恢复系统的正常工作模式。但如果永久性单相接地故障产生,消弧线圈的补偿作用也会让系统继续运行一段时间,然后通过绝缘装置发出接地信号,保障整个运行过程的安全性。经小电阻接地。通常情况下,为了实现对故障线路的保护跳闸,从而减少单相接地电弧过电压产生的不利影响并增加故障线路接地电流,在系统中性点可介入一个阻值并不大的电阻,在单相接地时将所有故障电流控制在600A左右,然后以线路零序电流保护来快速地切除故障,减少问题进一步扩大的可能性。
4温度变送器
采用热电偶一体化温度变送器,型号为SDFWE-250。该温度变送器的测温范围比较大,精度较高,稳定性和复现性高,测量时间短。其测温范围可以达到0~150℃。同时,温度变送器还可以将温度信号进行处理,输出统一标准的信号,输出的信号为直流4~20mA,采用24V电源进行供电,其采用线性化电路有利于传输与处理。其性能参数为:测量精度等级0.5级;输出信号为直流4~20mA;电阻为0~1000欧;热测量时间为小于90ms;环境温度为-20~100℃。
5温升检验
在整个高低压开关柜电力系统检查过程当中,温升检验是必不可少的,主要考察在长期的额定电压的工作状况下,产品规定部位的工作状况以及温升极限,来检验产品的质量,检查产品是否满足规定的升温极限,检验产品的铁磁与载流不减损耗所产生的发热是否降低绝缘体的绝缘水平,检验产品的绝缘水平是否能够满足使用需要。高低压开关会在长时间的工作过程当中,会出现温升现象,高低压开关柜会产生热量,虽然这是一个十分漫长的过程,但是如果温度超过了规定限制,会使得产品的全性能降低,存在很大的安全隐患,高低压开关柜的安全结构和载流部件将会产生很大的变化,将会对产品的性能造成影响,同时在进行检查过程当中,需要对开关柜的整机进行温升试验,实验进行受到实验设备,连接电缆和铜排等因素的影响,因此温升试验只能纳入到检验项目当中,而不能作为例行检验项目进行试验。
结语
总之,电气性能的检验是检查开关柜设计与制造是否符合标准的一个重要步骤,也是保证安全柜得以正常运行的一个保障,所以通过对绝缘性能试验,短路性能试验以及温升试验,进行探索和分析确定开关柜能够满足使用的标准以及需要保证开关柜运行有良好的环境,通过相关人员的努力与监督,更好的支持我国电力系统的运转。
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