趙鵬飛 喬春麗 李鐵 惠永峰 唐小蘭

摘 要：針對目前開關柜產品在電網帶電運行的溫升發(fā)熱問題，依靠傳統(tǒng)型式試驗要求的溫升試驗無法驗證帶電運行狀況，必須研究能夠模擬實際狀況的試驗裝置，因此驗證產品的真實溫升發(fā)熱，從而有效提升產品質量確保電站安全運維。

關鍵詞：開關柜；溫升發(fā)熱；型式試驗；并柜試驗裝置

目前依據GB11022《高壓開關設備和控制設備標準的共用技術要求》和GB3906《3.6kV～40.5kV交流金屬封閉開關設備和控制設備》的要求，需要對開關柜產品進行溫升試驗，從而考核產品帶電運行中的實際溫升發(fā)熱水平。但目前根據國家標準的要求，僅對單柜試驗樣機施加1.1倍額定電流，試驗柜樣機兩側無遮擋處于敞開狀態(tài)，利于柜體的散熱。而產品在實際帶電運行時，往往是并柜狀態(tài)下，熱效應相互疊加，且安裝位置處于中間的開關柜相對封閉不利于散熱，因此運行環(huán)境較常規(guī)溫升更為嚴酷。因此對開關柜并柜條件下溫升試驗方法和試驗設備進行研究，即在并柜封閉條件下驗證主母線電流與分支柜電流共同作用下的發(fā)熱效應，從而能真正驗證產品的運行狀態(tài)，真正檢驗產品的可靠性。

1 并柜溫升試驗方法的研究

采用三臺開關柜進行并柜，柜體兩側采用端封板封閉。分別在進線柜和主母排，以及兩臺分支柜施加規(guī)定的電流，如圖1所示。

圖1

如圖所示，試驗柜放置在中間，兩側分別設置進線柜和邊封柜，形成封閉的空間，同時進線柜、試驗柜、邊封柜分別施加相應一次額定電流，這樣就模擬了電站現(xiàn)場實際的電流負荷情況，從而驗證了產品溫升發(fā)熱狀況。施加的一次電流如表1所示。

表1

2 并柜溫升試驗線路的設計

根據并柜溫升試驗的要求，需要設計相應的試驗設備來進行模擬試驗，其核心是提供不同的一次電流施加在開關設備，因此電流源的設計就非常重要。

在并柜封閉條件下驗證主母線電流與分支柜電流共同作用下的發(fā)熱效應，關鍵在于采用合理的電流源分別為主母線、進線柜和邊封柜提供試驗用電流，來模擬現(xiàn)場運行的真實狀態(tài)。即需要研制新型大電流發(fā)生裝置來提供試驗電流。

其難點是：

（1）并柜的所有柜體額定電流不相同，如何能夠通過分流才能使所有柜體同時滿足所需要的額定電流，且通入電流后主母排上的電流滿足其使用的額定電流。

（2）目前的溫升試驗設備上部只能對單臺柜體進行溫升試驗，無法進行分流，且容量無法達到要求，需要對其試驗線路和設備進行重新改進，最終確定的試驗線路原理如圖2所示。

圖2

3 并柜溫升試驗的實施

（1）分別設計和計算進線柜和主母線電流源（大電流發(fā)生器）、分支柜電流源（大電流發(fā)生器）的規(guī)格容量。

（2）設計大電流發(fā)生器試驗線路。

（3）搭建整套試驗系統(tǒng)線路，并設計整套試驗設備、試驗區(qū)域的布局。

（4）投制三臺試驗樣機柜。

（5）整套溫升試驗線路與試驗樣機柜的聯(lián)調，確保試驗電流符合圖2的規(guī)定。

（6）試驗方法：首先進行試驗柜單柜的溫升試驗，記錄數(shù)值。單柜溫升試驗至少進行8h且1h內溫升的增加不超過1K，并按照要求填寫記錄。單柜溫升試驗試驗合格后，三臺樣機柜進行并柜溫升試驗。并柜溫升試驗方法：用進線柜和主母線電流源（大電流發(fā)生器）為進線柜施加電流（確保進線柜與主母排均為4000A＼3150A電流），同時用分支柜電流源（大電流發(fā)生器）為試驗柜和邊封柜施加電流。并柜溫升試驗至少進行8h且1h內溫升的增加不超過1K，并按照要求填寫記錄。

4 結束語

基于產品并柜進行溫升試驗理論研究，可以有效地將產品出廠試驗與現(xiàn)場的實際運行狀態(tài)相結合，使產品的出廠試驗能夠完全模擬現(xiàn)場運行狀態(tài)，提高產品現(xiàn)場運行的可靠性；同時可以找出現(xiàn)場產品發(fā)熱的故障點所在，為后期產品的改進提供理論研究的方向。

參考文獻

[1]GB3906-2006.3.6kV～40.5kV交流金屬封閉開關設備和控制設[S].

[2]GB/T11022-2011.高壓開關設備和控制設備標準的共用技術要求[S].