随着我国加入WTO及电力市场化趋势,高技术含量、质量上乘的开关设备产品需求量将会有一个较大增长。高压开关柜的发展趋势已经在向外观精美、小型化、智能化、组装式、高可靠、免维护、供货周期短、成本低的方向发展。各个地区之间、各个厂家之间在开发新一代产品上也展开了激烈的竞争。
在交流金属封闭开关设备发展的近100多年历史中,经历了敞开式—构架式—金属封闭式—密封式的发展过程和技术更新。上世纪90年代以来,国外有实力的公司都开发了拥有自主知识产权的竞争产品。他们一般均采用改变开关柜的结构,并大力提高绝缘强度的方法,生产高可靠性能的 “精品” 。如日本三菱公司的MA-EC型下置式手车柜;荷兰Holec公司推出的Unitole UT4型落地式柜;德国西门子公司推出的7.2~36kV 8BK20(8BK80)系列中置柜及在此后又推出的NXAIR型结构和性能更先进的断路器组件式开关柜。该柜既可制成落地式手车柜,也可制成中置式手车柜产品。ABB公司除推出ZS1型中置柜外,同时还推出了ZS3.2、ZS8.1、ZS8.2等型结构先进、可靠性更高的铠装开关柜和箱式开关柜。法国Schneider电器公司制造的Mcset铠装式开关柜、Alstom公司的VISAX型开关柜等更是设计独具特色,结构非常简单,性能优良、可靠性高的智能型高压开关柜。美国GE公司PV型双层铠装式断路器柜,日本研制的四层断路器柜已投放市场。在中置式柜品种中,AEG萨克森厂AHA型,Alstom的PID型,东芝公司VE型,富士公司的VC型和落地式开关柜品种中,LMVP、VHIH型都具有结构紧凑、性能可靠、长寿命和操作安全的特点。
近几年来,我国在开关电器设备的设计、制造能力上均有了长足的进步,工艺装备有了加强,但与国外发达国家相比,仍然有一定差距。现在我国加入了WTO,经济全球化,开关设备制造业面临着更加巨大的国内外激烈的竞争。市场对较高性能即较高附加值产品的需求有所增加。这说明国内电力市场对40.5kV电压等级的开关设备不仅是数量上的需求,而且对产品的品质提出了更高的要求。这就需要制造厂家开发具有国际先进水平的及符合IEC国际标准的产品。我公司2001年生产40.5kV开关柜290面, 2002年生产40.5kV开关柜326面,产量成上升趋势。而2002年销售的326面开关柜中,市场对较高性能即较高附加值产品的需求有所增加。这说明国内电力市场对40.5kV电压等级的开关设备不仅是数量上的需求,且对产品的品质提出了更高的要求。我公司2002年开发的KYN37-40.5/2500-31.5T组装型金属封闭式高压开关设备及内配ZN91-40.5/2500-31.5户内高压真空断路器正是应这种较高性能要求而开发的。
复合绝缘式开关柜正是顺应这一发展趋势,为小型化、外观精美走出了一大步,柜中所配断路器是新设计的新型全绝缘真空断路器,满足了上述要求,在高可靠前提下实现小型化、功能集成、自成一体的模块化等特点,具有广泛的实用性。KYN37-40.5/2500-31.5T组装型金属封闭式高压开关柜具备以上优越特性。
下面我们就国内广泛使用的和我公司目前生产多年的40.5kv高压开关柜作简单介绍与分析:
一,固定式高压开关柜
随着高压真空断路器和SF6断路器发展, 断路器检修周期不断加长,真空断路器和SF6断路器少检修和不检修的优点不断显现,因而固定式高压开关柜在电力系统使用又呈上升趋势。XGN2~XGN17-40.5箱式固定式高压开关柜正是在这种机遇下开发发展的。XGN-40.5箱式固定式高压开关柜可内配各种型号40.5kv高压真空断路器和LN2-40.5等SF6断路器。该开关柜同样具备五防功能,防护等级为IP2X。柜内空间较大,检修空间大。该开关柜额定电流最大达2500A。
固定式高压开关柜不足之处是占地面积大。
二,手车式高压开关柜
㈠手车为落地式手车的高压开关柜。
属落地式手车的高压开关柜有GBC-40.5、JYN1-40,5、KYN10-40.5、KYN37-40.5高压开关柜
1,属落地式手车的高压开关柜显著特点就是:
⑴落地式手车推进推出方便,无需附加设备(不需转运车、过度车)。
⑵落地式手车安装调试方便,检修方便。
2,GBC-40.5、JYN1-40.5手车显著特点就是:
⑴结构简单,维护方便
⑵推进机构均采用杠杆式,强制推进,一步到位。
⑶不足之处是较笨重,推进均需较大力气。
3,KYN10-40.5和KYN37-40.5手车显著特点就是:
⑴推进机构均采用蜗轮蜗杆式和丝杆推进机构,推进省力,操作轻便。
⑵KYN10-40.5高压开关柜内配的手车面板即为高压开关柜面板,二者和二为一,柜内采用双臂式金属活门。
⑶KYN37-40.5高压开关柜内配的手车有单独的车门,柜内配的为采用全绝缘技术的一种新型全绝缘真空断路器和SF6断路器。(断路器可配进口西门子、ABB的真空断路器和SF6断路器)柜内采用单臂式金属活门。
㈡手车为中置式手车的高压开关柜。
德国西门子公司推出的7.2~36kV 8BK20(8BK80)系列中置柜及在此后又推出的NXAIR型结构和性能更先进的断路器组件式开关柜。该柜既可制成落地式手车柜,也可制成中置式手车柜产品。
在中置式柜品种中,AEG萨克森厂AHA型,Alstom的PID型,东芝公司VE型,富士公司的VC型和落地式开关柜品种中,LMVP、VHIH型都具有结构紧凑、性能可靠、长寿命和操作安全的特点。
目前,国内有引进西门子公司推出的7.2~36kV 8BK20(8BK80)系列中置柜,但大多还是以10 kV居多。
三,新型落地式手车式高压开关柜介绍
现我们以KYN37-40.5/2500-31.5T组装型金属封闭式高压开关柜为主作介绍(简称KYN37):
KYN37高压开关柜的柜体采用组装结构,产品外形美观,手车与柜体配合精度高;采用复合绝缘,且材料及工艺立足于国内;能迅速组织生产、装配。适用于额定电压40.5kV,三相交流50Hz电力系统中,作为电力、冶金、石油、化工等行业及工矿企业的配电室接受与分配电能之用,对电路具有控制保护和监测等功能,除广泛用于一般电力系统外,还可使用于频繁操作物场所。柜体采用复合绝缘技术,断路器则采用全绝缘技术,是一种新型全绝缘真空断路器,体积小、外型美观、可靠性高。因而使40.5kV开关设备要求的空气绝缘净距离从≥300mm降至相间≥180mm,对地空气净距离为200mm,相间距离缩至300mm解决了小型化开关设备的绝缘水平。在解决大容量开关设备发热及散热问题上,柜体主要采用强制通风和增加空气对流通道的方法、断路器上采用增加散热面积和改善空气对流的方法来解决开关设备发热和散热的问题。
根据以上比较,KYN37-40.5/2500-31.5T组装型金属封闭式高压开关设备采用组装型式,零件全部用进口数控加工设备加工而成,其精度高、装配调试方便,这样大大地缩短了生产周期,提高企业的生产效率,为现代化企业生产提供了保证。
KYN37分为柜体、手车两大部分。柜体为敷铝锌板弯制后用螺栓组装而成。按功能特征可分为仪表室、断路器室、电缆室和母线室四部分,各部分以接地的金属板分隔。其外壳防护等级为IP4X;断路器手车处于断开/试验位置时防护等级为IP2X。手车有手车面板,柜体有柜体面板即柜门,两者分开。
KYN37柜具有电缆进出线、架空进出线、母线联络、隔离、电压互感器、避雷器等主电路方案。产品采用复合绝缘。主电路采用绝缘母线,相间及连接头配有用阻燃材料注塑而成的绝缘套,主母线为分段母线,相邻柜间用母线套管隔开,能有效地防止事故蔓延,同时对主母线起到辅助支撑作用。电缆室装有带电流互感器的触头盒、接地开关,占用空间小。整个开关设备容量大、结构紧凑、体积小巧。
KYN37柜的触头盒前装有金属活门,上下活门在手车推至断开/试验位置过程中自动打开,当手车从断开/试验位置拉出时自动关闭,与高压有效隔离,并且通过活门与手车的联锁实现手车未推入时,活门无法打开。主开关、手车及接地开关之间的联锁均采用强制性机械闭锁方式,满足“五防”功能要求。
KYN37柜内配的手车为落地式,该手车装有丝杆推进机构,丝杆推进机构具有操作力矩小、操作轻松、推进平稳、输出力矩大、自锁性好等特点。在运行位置时,通过机械联锁,推进机构的摇臂孔被挡板遮住,从而达到防止误操作的作用。该开关设备由于采用丝杆推进机构,因而可以实现关门操作,即当丝杆推进机构在门前锁定后,通过手摇把摇动丝杆从而使小车匀速向前运动。手车从试验位置到运行位置均不用打开柜门。
四,国内40.5kV电压等级的开关设备的额定电流等级
40.5kV电压等级的开关设备的额定电流目前最大已有2500A,我公司目前生产的KYN37-40.5/2500-31.5T组装型金属封闭式高压开关设备及内配ZN91-40.5/2500-31.5户内高压真空断路器额定电流已达2500A,充分满足国内外用户的需要。








