空氣絕緣金屬鎧裝移開式開關(guān)柜作為集成一次導(dǎo)電開斷、二次控制保護(hù)集成的配電系統(tǒng)單元，絕緣性能是關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，而絕緣問題發(fā)生并不單純是絕緣設(shè)計(jì)問題，更多的內(nèi)在原因是產(chǎn)品整體性能問題，使用環(huán)境客觀存在，而真正好的產(chǎn)品能在相同環(huán)境下長(zhǎng)期使用，而不會(huì)出現(xiàn)絕緣問題。
一、40.5kV開關(guān)柜概述
法騰電力生產(chǎn)的VGK400-40.5 型鎧裝移開式交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備，開關(guān)柜尺寸為1200*2500*2200。它適用于三相交流 50Hz 電力系統(tǒng)，用于發(fā)電廠、變電所及工礦企業(yè)的配電室接受和分配電能之用，并對(duì)電路實(shí)行控制、保護(hù)及監(jiān)測(cè)。
本產(chǎn)品符合標(biāo)準(zhǔn)：GB3906《3~35kV 交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備》，GB/T11022《高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)共用技術(shù)要求》、IEC60298《額定電壓 1kV 以上及50kV 以下交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備》。
40.5 是一種高品質(zhì)的并已通過型式試驗(yàn)認(rèn)證的空氣絕緣開關(guān)柜。開關(guān)柜的主要結(jié)構(gòu)包含手車室、母線室、電纜室、低壓室。
二、40.5kV開關(guān)柜的絕緣
40.5KV開關(guān)柜是中壓配電Z高電壓等級(jí)產(chǎn)品，從上世紀(jì)90年代后期開始出現(xiàn)小型化、抽出式產(chǎn)品。這些產(chǎn)品尺寸小，可靠性高，但電壓等級(jí)按國(guó)外36kV， 不能滿足國(guó)標(biāo)40.5kV的要求，通過加強(qiáng)絕緣等設(shè)計(jì)，哪里不行補(bǔ)哪里的措施勉強(qiáng)達(dá)到要求。而開關(guān)柜的設(shè)計(jì)更多是在12kV基礎(chǔ)上改的，如觸頭盒只是增大尺寸，增加爬距來(lái)設(shè)計(jì)，并沒有電場(chǎng)分析及實(shí)際使用驗(yàn)證，這些產(chǎn)品在使用一、二年后先后出現(xiàn)絕緣問題，不得不更換觸頭盒、甚至更換觸頭盒安裝板從金屬到絕緣板來(lái)解決問題。
如前所述，40.5KV開關(guān)柜不能單純的在12KV基礎(chǔ)上改進(jìn)，而是應(yīng)該系統(tǒng)的重新設(shè)計(jì)。如母線，采用管型母線、D型母線能夠Z大程度的優(yōu)化電場(chǎng)。絕緣件應(yīng)進(jìn)行電場(chǎng)分析，使用均壓屏蔽環(huán)等措施，使電場(chǎng)強(qiáng)度Z大程度優(yōu)化。產(chǎn)品電場(chǎng)分析應(yīng)采用三維分析，避免只是局部?jī)?yōu)化，而在系統(tǒng)中電場(chǎng)過度集中，沒有相應(yīng)的屏蔽措施會(huì)造成空氣場(chǎng)強(qiáng)過大而容易擊穿。對(duì)于爬距，優(yōu)化爬距位置，在環(huán)境條件允許情況下，減少爬距數(shù)量。
三、絕緣材料的選擇
1.絕緣隔板
對(duì)于絕緣隔板，廠家一般不是很重視，采用廉價(jià)的SMC板，質(zhì)量差的SMC板長(zhǎng)期使用會(huì)吸潮，應(yīng)采用GPO-3等耐電弧材料，并經(jīng)表面絕緣漆處理，才可以保證開關(guān)柜電場(chǎng)情況下長(zhǎng)期運(yùn)行。
2.銅排表明處理
40.5kV開關(guān)柜柜母排必須進(jìn)行絕緣處理，采用主母線環(huán)氧澆鑄絕緣也是很好的選擇。
3.導(dǎo)電回路和溫升
眾所周知，開關(guān)柜內(nèi)部溫度、濕度過高會(huì)加劇絕緣破壞。因此40.5kV開關(guān)柜更應(yīng)加強(qiáng)導(dǎo)電回路的質(zhì)量，加大產(chǎn)品通流裕度，合理設(shè)計(jì)通風(fēng)，避免由于缺乏空氣流動(dòng)造成凝露。
4.銅排、觸頭等問題
梅花觸頭是關(guān)鍵，應(yīng)在設(shè)計(jì)時(shí)保證動(dòng)、靜觸頭的對(duì)中性，使梅花觸頭可靠接觸。梅花觸頭要選擇質(zhì)量好的產(chǎn)品。
四、工程系統(tǒng)方案
開關(guān)柜作為配電的一個(gè)單元，在具體工程中需要進(jìn)線、壓變、出線、母聯(lián)、所變等方案，這些方案的設(shè)計(jì)，由于不進(jìn)行型式試驗(yàn)，因此產(chǎn)品性能不一定完全滿足絕緣等要求，還有應(yīng)該盡量減少一次元器件暴露設(shè)計(jì)、或非標(biāo)絕緣罩板等設(shè)計(jì)。
對(duì)于這個(gè)問題，一方面，對(duì)于40,5kV開關(guān)柜，應(yīng)盡量完善標(biāo)準(zhǔn)化方案設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)方案應(yīng)滿足客戶常規(guī)要求，同時(shí)方案需要安全、可靠。另一方面，客戶也需要盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化方案。
