淺談高壓開關(guān)柜的設(shè)計與應(yīng)用

羅衛(wèi)洪

摘要：電力設(shè)備設(shè)施是有效提供電力能源的重要工具，其中高壓開關(guān)柜則是一種常見電力設(shè)備，所以為了符合大眾用電的需求量，就需要對高壓開關(guān)柜進行良好的設(shè)計和應(yīng)用分析。文章闡述了從高壓開關(guān)柜和其電力系統(tǒng)的概況及高壓開關(guān)柜從設(shè)計到高壓開關(guān)柜應(yīng)用的重要性，進而為電力行業(yè)未來的發(fā)展奠定夯實的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：高壓開關(guān)柜；電力設(shè)備設(shè)施；電力能源；電力系統(tǒng)；電力行業(yè) 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM591 文章編號：1009-2374（2017）06-0039-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.06.020

現(xiàn)如今人們可以順利地使用電力能源就是因為電力設(shè)備的建立，其中在電力系統(tǒng)中高壓開關(guān)柜是使用范圍最大的設(shè)備設(shè)施。高壓開關(guān)柜的主要內(nèi)容是保證電力系統(tǒng)的正常運行，因此對高壓開關(guān)柜進行良好的設(shè)計是保障其設(shè)備安全穩(wěn)定運行的重要目標。而且保證其高壓開關(guān)柜進行良好的設(shè)計，不僅可以保障我國電力能源的正常使用，也是我國電力行業(yè)快速發(fā)展的重要前提。

1 高壓開關(guān)柜及其電力系統(tǒng)概況

1.1 高壓開關(guān)柜的涵義

通常高壓開關(guān)柜的作用是在電力系統(tǒng)運行過程中通過對配電、輸電和變電的消耗和轉(zhuǎn)變進行相應(yīng)的控制和保護。其會按照電壓等級適用于相關(guān)千伏的電器，選擇符合相關(guān)條件的高壓開關(guān)柜。并且高壓開關(guān)柜是由隔離開關(guān)、高壓負荷開關(guān)、接地開關(guān)和電器元件等設(shè)備組成的配電設(shè)備。其中空氣和絕緣材料都是高壓開關(guān)柜內(nèi)部的絕緣載體，輸送和分配電力網(wǎng)中的電力能源是它的主要作用，并且最重要的是要按照有關(guān)部門的相關(guān)標準和客戶的實際需要對其進行嚴格的設(shè)計，盡量減少高壓開關(guān)柜在其運作時發(fā)生的故障問題，保證其設(shè)備正常運轉(zhuǎn)。

1.2 高壓開關(guān)柜電力系統(tǒng)的內(nèi)容

其高壓開關(guān)的電力系統(tǒng)運行十分方便，可以起到把發(fā)電廠、變電站、終端用戶和配電線路相互連接變成一個主體，并且根據(jù)有關(guān)部門的相關(guān)標準和法律法規(guī)分配其走線方法，通?？煞殖赡妇€和雙電源等走線方法。一般在電力系統(tǒng)運行過程中其走線方法出現(xiàn)的問題有：其一，進一步實現(xiàn)系統(tǒng)中每個方面的需求符合，保證電力系統(tǒng)的安全性和可靠性；其二，可以有效保證高壓開關(guān)柜電力系統(tǒng)在諸多運作方法中的正常運轉(zhuǎn)功能；其三，其系統(tǒng)在運作過程中主要以節(jié)能為主，有效保障其的經(jīng)濟效益。因此在高壓開關(guān)柜的電力系統(tǒng)中經(jīng)常使用的接線方法有4種，分別是雙電源、母線、旁路母線和單電源等方法，進一步保障高壓開關(guān)柜系統(tǒng)正常運行。

2 高壓開關(guān)柜的設(shè)計

2.1 高壓開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)

組裝式是高壓開關(guān)柜經(jīng)常使用的安裝結(jié)構(gòu)，在安裝高壓開關(guān)柜時其結(jié)構(gòu)和組裝方案都非常簡單，可以按照其高壓開關(guān)柜的實際組裝現(xiàn)狀對一些細小的零部件進行改進，實現(xiàn)想要達成的目標，使高壓開關(guān)柜的安裝更加便利。而且在其進行一次元件設(shè)置時，不僅要保證高壓開關(guān)柜的安全性和可靠性，還應(yīng)該提高其經(jīng)濟效益。

2.2 高壓開關(guān)柜中一次元件的設(shè)計

2.2.1 高壓開關(guān)柜的母線。在高壓開關(guān)柜進行主母線設(shè)計過程中，其對電流和電壓的限定控制是關(guān)鍵條件。通常設(shè)計圖紙會出現(xiàn)兩種方式：其一，明確主母線的限定電壓值和電流值；其二，可以直接檢測主母線的格式，并且根據(jù)相關(guān)協(xié)議對用戶進行其格式和額定值的溝通，按照用戶的實際情況和要求對主母線進行相應(yīng)的設(shè)計，嚴格執(zhí)行其設(shè)計方案，保證其主母線的電壓值、電流值及格式留有一定的裕度。

2.2.2 高壓開關(guān)柜中互感器的設(shè)計。在高壓開關(guān)柜中電流互感器二次繞組設(shè)計其中重要的一點是一定要進行接地，因為其繞組中的絕緣遭到損害時，可以通過其高壓電流導入地面，維持其二次繞組的低電流，保證工作人員的人身安全。并且其二次繞組的電流互感器不能開路，確保一次電流不會成為勵磁電流，接地可引發(fā)其精密電流互感器鐵芯過度飽滿，使其千伏的電壓過高，導致精密電流互感器鐵芯的溫度嚴重超高，使其鐵芯燒壞。在電流互感器中具備多種形式，如貫穿式、支柱式和母線式等，應(yīng)按照電氣元器件的設(shè)置情況和其現(xiàn)在運行的母線連接形式進行合理化的選擇。

2.2.3 高壓開關(guān)柜中真空斷路器的設(shè)計。高壓開關(guān)柜中斷路器主要是可以起到開關(guān)器件的作用。而且在高壓開關(guān)柜正常運行的狀態(tài)體系，斷路器是對斷開回路的負荷電流進行接收。如果發(fā)生故障問題，斷路器會和繼電保護裝置互相協(xié)作，將發(fā)生故障的電流及時斷開，避免重大故障問題的發(fā)生，并保證其斷路器具備安全的防跳性能，進一步實現(xiàn)對電氣回路的控制。

2.3 高壓開關(guān)柜中二次元件的設(shè)計

2.3.1 儀表隔間的面板設(shè)計。在高壓開關(guān)柜中設(shè)計儀表隔間面板可以有效對這些設(shè)備進行檢測、監(jiān)督和調(diào)試，并可以保持外觀的美感性，確保設(shè)備安全穩(wěn)定的運作。而且其面板中的設(shè)備應(yīng)符合安裝條件，在運行、監(jiān)督和檢測完好的情況下進行良好的設(shè)計。

2.3.2 面板在進行開孔設(shè)置過程中，要確定其面板中元件的位置有沒有觸碰到別的元件和端子排，并對其進行適當?shù)臋z測。通常面板上會進行元件的檢測工作或設(shè)置測量的儀表量，在面板中間設(shè)置檢測工作量大的設(shè)備元器件，進一步保持每塊面板上的美觀度。

2.3.3 高壓開關(guān)柜中控制回路的設(shè)計。在高壓開關(guān)柜中常用的控制回路有儲能、合閘和跳閘三種，剩下的控制回路都是在這些常用的回路中開展的。在儲能回路中符合斷路器合閘時用到的電力能源是它的主要作用，而合閘回路不僅能手動合閘，還能進行電動合閘。并且斷路器出現(xiàn)故障問題時，跳閘回路既可以預(yù)防合閘情況發(fā)生，還可以使用與之相關(guān)的幾種防跳閘形式預(yù)防跳閘現(xiàn)象發(fā)生，如運用綜合保護裝置、斷路器和防跳繼電器等系統(tǒng)設(shè)備進行防跳保護措施。

3 高壓開關(guān)柜應(yīng)用的重要性

3.1 要對出現(xiàn)的故障問題進行整改

通過對高壓開關(guān)柜進行了解和分析，發(fā)現(xiàn)高壓開關(guān)柜應(yīng)用是保證供電系統(tǒng)正常運行的主要設(shè)備，但是現(xiàn)如今大部分高壓開關(guān)柜發(fā)生的故障問題都在機械設(shè)備、導電系統(tǒng)和絕緣介質(zhì)等方面，會導致嚴重影響供電系統(tǒng)正常運作，不能為人們提供日常電力能源。例如，在使用高壓開關(guān)柜的過程中一旦作動系統(tǒng)發(fā)生機械設(shè)備故障問題，開關(guān)柜就會發(fā)生變形或位移的現(xiàn)象，嚴重的還會被毀壞，導致其系統(tǒng)設(shè)備不能運行的情況發(fā)生。還可能因為電氣控制回路出現(xiàn)故障問題，導致電路接觸不良和接線失誤等現(xiàn)象，引發(fā)其開關(guān)柜轉(zhuǎn)換失靈，因此要對高壓開關(guān)柜出現(xiàn)的故障問題進行及時整改，確保高壓開關(guān)柜應(yīng)用的經(jīng)濟效率，并為人們?nèi)粘Ｉ钐峁﹥?yōu)質(zhì)

電能。

3.2 保證高壓開關(guān)柜的可靠性

在高壓開關(guān)柜應(yīng)用過程中要保證其各個部分的可靠性和安全性，并可以經(jīng)過長期檢測的使用，避免因一些元器件的不良品質(zhì)導致整個高壓開關(guān)柜在應(yīng)用過程中發(fā)生事故。因此高壓開關(guān)柜的設(shè)計和應(yīng)用要根據(jù)國家相關(guān)規(guī)定嚴格進行，應(yīng)時常檢測所有使用的絕緣介質(zhì)、相關(guān)設(shè)備和元件等，可以有效保障高壓開關(guān)柜正常運行。而且大多數(shù)大型的發(fā)電裝置都會用到高壓開關(guān)柜，因此對其設(shè)備材料的安全性和防護性的要求也十分嚴格，在設(shè)計和應(yīng)用時要始終保持將高壓開關(guān)柜的質(zhì)量和安全放在第一位?？梢杂行岣唠娏π袠I(yè)的經(jīng)濟效益，提升高壓開關(guān)柜在應(yīng)用時的可靠性和安全性。

4 結(jié)語

綜上所述，高壓開關(guān)柜是電力系統(tǒng)中必備的一種電力設(shè)備，因此要不斷積累經(jīng)驗對其進行優(yōu)質(zhì)的設(shè)計，進一步完決在應(yīng)用高壓開關(guān)柜過程中發(fā)現(xiàn)的故障問題，有效地提供優(yōu)質(zhì)的電力能源，提升人們?nèi)粘Ｉ畹馁|(zhì)量水平，促進供電行業(yè)的快速發(fā)展。

參考文獻

[1] 梁文濱.芻議高壓開關(guān)柜的設(shè)計與應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2014，2（6）.

[2] 朱國謙.淺談高壓開關(guān)柜的設(shè)計[J].電氣傳動自動化，2015，5（9）.

[3] 宋傳山，楊曉青.淺談10kV高壓開關(guān)柜設(shè)計的幾點體會[J].科技風，2010，4（3）.

（責任編輯：黃銀芳）