新材料,新工艺在高压开关柜上的应用及绝缘结构改善完善
- 格式:pdf
- 大小:115.55 KB
- 文档页数:3
高压开关柜存在的绝缘问题及对策作者:戎学峰来源:《中国科技纵横》2014年第20期【摘要】高压开关柜的绝缘性能不仅是确保设备正常运行的关键因素,也是确保设备安全性能的重要保障。
首先介绍了高压开关柜存在的绝缘问题并分析了造成绝缘事故的原因;其次,讨论了几种检测高压开关柜绝缘性能的方法;最后,给出了提高高压开关柜绝缘性能的措施。
通过对高压开关柜绝缘性能的改善,可以提高设备的安全稳定性能,防止发生设备爆炸等安全事故。
【关键词】高压开关柜绝缘对策高压开关柜是指用于电力系统发电、输电、配电、电能转换和消耗中起通断、控制或保护等作用的装置。
高压开关柜应用的范围十分的广泛,其绝缘性能的好坏,直接关系到电网能否安全运行。
高压开关柜的绝缘事故会造成严重的危害,不仅会对设备开关造成损坏,而且会对电网造成冲击,甚至引起停电事故,进而造成重大的经济损失。
所以,改善高压开关柜的绝缘性能,保证其安全运行,具有重要的实际意义。
1 高压开关柜的绝缘高压开关柜的绝缘性能不仅是确保设备正常运行的关键因素,也是确保设备安全运行的重要保障。
高压开关柜的绝缘性能与其所使用的绝缘材料,以及开关柜的结构设置有重要关系。
目前高压开关柜常用的绝缘材料有:气体绝缘材料、固体绝缘材料、半固体绝缘材料、液体绝缘材料和真空绝缘材料等。
高压绝缘材料的选择,在考虑其绝缘性能的同时,还要考虑经济因素的影响。
有数据统计表明,绝缘材料选择和设置占开关设备整体成本的40%以上,所以,选择合适的绝缘材料对高压开关柜的经济性具有重要的影响[1]。
目前高压开关柜中应用较多的绝缘材料是固体绝缘材料。
固体绝缘材料价格相对较低,同时可以保证设备小型化,并且能够提高高压开关柜抵抗外界环境的能力。
2 高压开关柜存在的绝缘问题及造成绝缘事故的原因高压开关柜的绝缘问题是高压开关柜事故中经常出现的事故。
元件绝缘水平过低,会导致高压开关发生爆炸等重大的事故。
所以高压开关柜的绝缘问题应该引起足够的重视。
关于24kV高压开关柜结构和绝缘设计的几点建议摘要:由于24kV高压开关柜在满足提高电力负荷容量方面的突出优势,使其在电力行业中悄然兴起。
文章重点介绍24kV高压开关柜的结构和绝缘设计。
关键词:24kV高压开关柜;结构和绝缘;设计建议目前,我国中压配电网络普遍采用10kV电压等级供电。
随着经济的高速发展,电力负荷呈迅猛增长态势,越来越明显地暴露出现有供电方式的弊端。
由于24kV高压开关柜在满足提高电力负荷容量方面的突出优势,使其在行业中悄然兴起。
根据国家电网公司“关于推广20kV电压等级的通知”的精神,20kV电压等级快速升温。
24kV高压开关柜作为重要的电压等级配电产品,其结构和绝缘设计成为行业中关注的焦点。
根据电力行业的标准《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》(DI/T593-2006)中对开关柜的绝缘要求有明确的规定,24kV产品绝缘要求如下:空气净距(相间、相对地):180mm;工频耐压(相间、相对地):50/65 kV/min,(断口):64/79 kV/min;雷电冲击耐受电压(相间、相对地):95/125 kV/min,(断口):115/145kV/min。
注:斜线左方的数据适用于中性点接地系统,斜线右方的数据适用于中性点经消弧线圈接地或不接地系统。
24kV高压开关柜根据绝缘方式可分为空气绝缘金属封闭开关柜和气体绝缘SF6环网柜。
24kV空气绝缘金属封闭开关柜以中置移形式(以下简称24kV中置柜)为设计热点。
现以24kV中置柜及气体绝缘SF6环网柜为例,浅谈几点结构和绝缘设计方面的建议,仅供参考,并请指正。
124kV中置柜设计24kV中置柜的技术来源主要分以下三类:第一类从12kV KYN28-12产品直接更换与绝缘相关的零部件升级而来;第二类国外中置式产品进入国内,如:ABB、伊顿森源相关产品;第三类国内自行研制开发的24 kV中置柜。
最后一类是针对国内现有技术条件及要求开发设计的,最具市场竞争力。
高压隔离开关中的新型材料与技术应用随着电力行业的不断发展和高压电网的不断扩建,高压隔离开关作为电力系统中的重要设备,承担着重要的安全保护和电力传输的功能。
隔离开关可用于隔离和切断电力系统中的电流,以确保系统的安全运行。
而在高压隔离开关中,新型材料和技术的应用对于提高设备的性能和可靠性起着至关重要的作用。
新型材料的应用在高压隔离开关中,新型材料的应用可以提供更好的绝缘性能、耐高温性能和抗污染性能,进而提高设备的可靠性和维护成本。
以下是一些常见的新型材料在高压隔离开关中的应用:1. 复合绝缘材料:复合绝缘材料由多种材料组成,其中包括绝缘纸、树脂基体和填料等。
这种材料可以有效地提高隔离开关的绝缘性能,并且在高温和湿度环境中表现出良好的稳定性。
2. 气体绝缘开关技术:气体绝缘开关是一种采用气体作为绝缘介质的开关设备。
相比于传统的油浸式开关,气体绝缘开关具有更高的安全性和环保性。
其中最常用的气体绝缘介质是硫化气体,如六氟化硫(SF6)。
通过优化气体的物理性质,可以提高隔离开关的绝缘性能和操作可靠性。
3. 纳米材料:纳米材料具有特殊的物理和化学性质,可以在高压隔离开关中发挥重要的作用。
例如,纳米材料可以用于增强复合绝缘材料的绝缘性能,提高材料的强度和稳定性。
技术应用除了新型材料的应用,高压隔离开关还可以通过各种技术的应用来提高性能和可靠性。
以下是一些常见的技术应用:1. 电子监控技术:通过在高压隔离开关中应用电子监控技术,可以实现对设备工作状态的实时监测和故障诊断。
通过准确获取设备的工作参数,可以提前预警和防止设备发生故障,从而提高设备的可靠性和运行效率。
2. 智能化控制技术:随着物联网技术的发展,智能化控制技术在高压隔离开关中的应用也日益广泛。
通过将设备和系统连接到互联网,并采用智能化控制算法,可以实现对设备的远程控制和智能化管理。
这不仅提高了设备的操作便利性,还可以通过数据分析和优化算法来提高设备的运行效率和可靠性。
浅谈高压开关柜固体绝缘技术摘要:高压开关柜的绝缘能力是决定开关柜能够安全稳定运行的重要因素。
本文主要从高压开关柜的绝缘材料及其结构、固体绝缘技术方面进行讨论,指出了固体绝缘开关柜在高压领域的优势。
关键词:开关柜;固体绝缘;措施一、引言随着电力网络的高速发展,在提高对供电质量要求的同时,同样也要求降低设备长期的检修、维护运行费用。
此外,城市供电迅速发展,地铁、高层建筑等设备安装场所都对开关柜的绝缘技术要求进一步提高。
这样就对开关柜的可靠性和实用性提出了更高要求,固体绝缘技术成为一种发展趋势。
二、绝缘技术的重要性高压金属封闭开关设备功能多样,其中的遮蔽功能、隔离功能、绝缘功能和控制、保护功能均需依靠绝缘结构实现。
因此高压开关柜的绝缘技术在高压金属封闭开关设备中起着至关重要的作用。
根据日本对7.2kv、1200a、20ka馈线的高压金属封闭开关设备的价格统计,绝缘结构占总价格的48%。
所以,仅仅从经济角度来看,选择合理的绝缘材料、设计出合理的绝缘结构以及确定正确的绝缘方式对高压开关柜的价值来说是十分关键的。
从高压金属封闭开关设备的另一热点—小型化出发,欧洲自上个世纪四十年代初期以来不断推出新的绝缘方式并不断研究开发,也包括真空断路器等小型断路器的不断推出。
根据日本的统计,高压金属封闭开关设备体积只有四十年前的五分之一,现今高压金属封闭开关设备的价格只为四十年前的五分之一。
在开关柜中,通常的绝缘结构形成不均匀电场。
在这样的电场中,不能仅靠增大距离来提高绝缘强度,还需要优化电场结构,改善电场均匀性。
三、绝缘材料及结构高压金属封闭开关常用的绝缘材料按形态大小可以分为:气体绝缘材料、液体绝缘材料、半固体绝缘材料、固体绝缘材料和真空绝缘材料五类,其中固体绝缘材料应用最广,本文主要探讨高压开关柜的固体绝缘技术。
(一)环氧树脂的沿革环氧树脂是固体绝缘高压金属封闭开关设备的主要绝缘材料,1930年环氧树脂在欧洲首先合成。
高压开关柜的新材料和新工艺应用探索引言:高压开关柜作为电力系统中的关键设备,负责进行电能的切断、控制和保护。
为了提高开关柜的性能和可靠性,不断探索新材料和新工艺的应用在这一领域显得尤为重要。
本文将探讨高压开关柜的新材料和新工艺应用,以期提高开关柜的性能、延长使用寿命并满足电力系统的需求。
一、新材料在高压开关柜中的应用1. 导电材料的应用高压开关柜通常需要使用导电材料来确保信号和能量的传输。
近年来,铜、铝等传统导电材料之外,一些金属复合材料、导电聚合物材料的应用也在不断扩展。
这些新材料具有导电性能好、耐腐蚀、轻质化等优势,可以在高压开关柜中提供更稳定可靠的信号和能量传输。
2. 绝缘材料的应用在高压开关柜中,绝缘材料是起到隔离电路和确保设备安全的重要组成部分。
高性能陶瓷材料、纳米材料和复合材料等新型绝缘材料的应用,可以大大提高开关柜的绝缘性能和耐压能力。
这些新材料具有优异的绝缘性能、耐热性和耐磨性,能够有效减少绝缘击穿和火灾风险。
3. 功能材料的应用在高压开关柜中,为了满足特定的功能需求,功能材料的应用也变得越来越重要。
例如,磁性材料可以用来实现电磁开关的吸合和断开,压敏陶瓷材料可以用来实现过电流保护等功能。
这些功能材料的应用能够提升高压开关柜的性能,增强其应对各种复杂电力环境的能力。
二、新工艺在高压开关柜中的应用1. 先进的制造工艺高压开关柜的制造工艺一直是电力行业关注的焦点之一。
近年来,随着先进制造工艺的不断发展,例如3D打印、激光切割和数控加工等,高压开关柜的制造过程变得更加灵活和高效。
这些新工艺的应用可以大大减少制造成本、提高产品质量,并且为个性化定制提供更多可能性。
2. 先进的检测技术高压开关柜的性能和可靠性需要通过严格的检测和测试来保证。
传统的人工检测方式存在着不稳定和低效率的问题。
新工艺中的先进检测技术,例如红外热成像、超声波检测和无损检测等,能够快速、准确地检测开关柜的状态和潜在故障,提高维护和检修效率,并降低运行风险。
浅析6kV开关设备绝缘改进方法摘要:本文阐述了通过对近年来6kv开关柜故障和开关柜改造后的情况以及少油开关改为真空开关后的故障情况分析,提出了6KV开关柜绝缘改进的办法,以及真空开关在应用中需要注意的几个问题。
通过实践证明6kv开关设备绝缘改进办法切实可行,达到了预定目的。
提高了6kv开关设备绝缘水平,保证安全稳定运行。
关键词:开关设备;真空开关;绝缘改进6kV开关柜电力系统是不可缺少的电器设备,同时也是运行人员经常频繁操作的设备。
此类设备是否安全可靠对电力系统安全运行具有重要意义。
近年来,由于开关柜本身结构环境条件及网络系统(6kV直配线)等诸多因素的影响,发生了多次由于开关柜绝缘问题造成的重大事故。
除了开关柜本身绝缘结构和绝缘材料材质方面的缺陷外,还有开关柜运行环境、温度、湿度和污秽等、配电系统结构都是造成开关柜绝缘闪络事故的因素。
其中环境条件是主要影响因素。
大大降低了开关柜的绝缘。
70年代后,对开关柜的小型化设计使这一影响更为突出。
参考近年来发生的6kV开关及开关柜绝缘事故,通过大量绝缘试验,发现绝缘缺陷并加以改进,经实践证明,取得了良好的效果。
1 6kV开关柜绝缘验证及绝缘改进l.1绝缘验证试验通过对6kV开关柜整机在正常环境条件和高湿环境条件下的绝缘试验,以及对开关柜部件(绝缘子、电流互感器等)的凝露试验和人工污秽试验,发现了开关柜的绝缘薄弱环节,尤其在严酷条件下暴露出的绝缘缺陷。
1.1.1绝缘材质较差。
手车式开关柜中使用了大量的绝缘板材来加强绝缘。
但由于这些材料的本身材质较差,易吸潮,在潮湿、凝露的环境条件下其介电性能下降。
在凝露试验中,绝缘板边缘会出现很强的刷状放电,造成边缘局部烧焦,最终导致闪络。
更为突出的是这些绝缘板没有阻燃性能,往往在开关柜事故情况下,提供了燃源,扩大了事故。
1.1.2绝缘结构不合理。
导体间和导体对地的空气绝缘距离小,其冲击绝缘水平达不到标准要求的耐压水平,在导体表面有尖端电极的情况下,会使冲击绝缘水平下降。
高压开关柜的研制与性能优化随着现代工业的迅猛发展,越来越多的领域需要使用大功率电器设备,而高压开关柜则成为了实现电力控制和保护的重要装置。
高压开关柜的故障往往导致生产事故、电力事故和财产损失等严重后果,因此,如何提高高压开关柜的可靠性和稳定性,成为了工业界的热点关注。
本篇文章旨在介绍高压开关柜的研制和性能优化。
一. 高压开关柜的基本结构与原理高压开关柜是一种主要用于在高电压条件下进行电力控制和保护的电气设备,通常用于配电站、变电站、工厂和企事业单位等场所。
它由控制电路和隔离和断电电路组成,能够保证电气设备在正常运行过程中可靠地运行并及时有效地切断电路。
高压开关柜的基本结构由两部分组成:开关机构和弧气室,开关机构是用于控制开关的电路,弧气室则是用于隔离高电压电路与大气之间的空气,以保证电路的安全性。
在开关机构中,电能通过支持构件(如绝缘杆、支臂、手柄等)向弧气室输送,启动弧气室内的电弧,同时,通过控制电路对弧气室中的电弧进行控制和切断,从而完成开关的控制和保护。
二. 高压开关柜的研制工艺流程高压开关柜的研制工艺流程通常分为以下步骤:1. 设计方案的确定在研制高压开关柜之前,需要首先确定工艺流程和设计方案,这需要对开关柜的要求、技术规范、使用场所以及工作环境进行详细的分析和研究。
设计方案可以针对客户的需求制定,也可以参考国内外的专业标准。
2. 制造工艺的研究和确定在制造工艺研究中,需要确定材料选用、加工工艺和装配工艺等,制定详细的工艺流程和技术标准,以确保高压开关柜的质量和性能符合相关规定。
3. 零件加工和装配在零件加工和装配阶段中,需要进行各种加工和装配工序,包括铆接、焊接、铸造、加工和调试等,确保高压开关柜的部件符合设计要求和标准规范。
4. 功能测试和性能评估在高压开关柜制造完成后,需要进行各种功能测试和性能评估,以确保其满足设计规范和安全标准,并且能够在实际工作环境中稳定可靠地运行。
5. 售后服务和维护在使用过程中,高压开关柜需要定期进行检查和维护,以延长其使用寿命和保证其安全可靠性。
开关柜绝缘结构的改造方法KYN-40.5铠装移开式交流金属封闭开关设备(以下简称开关柜)是用于接收35kV单母线系统的作接受和分配电能、控制、保护和检测电路的户内成套装置。
本文对KYN-40.5开关绝缘结构的特点进行了分析。
针对其运行特点及存在的问题,提出了一系列具体的改造方案,以改善电气设备的运行环境和合理布局,保证设备的安全运行。
标签:开关柜;绝缘结构;改造引言KYN-40.5开关是一个高质量的已通过空气绝缘开关柜的型式试验认可。
开关柜由柜体和手车两部分组成。
柜体分为四个独立的隔间:手车室、母线室、电缆室和继电器仪表室。
开关柜的工作方式有三种:工作、试验和维护,便于调试和维护。
它具有工艺先进、性能稳定、维护周期短、操作维护简单、安全可靠等优点,在实际生产中得到了广泛的应用。
1 KYN-40.5开关柜絕缘结构的基本情况(1)KYN-40.5开关柜运行,柜体设计是一个柜宽1400毫米的紧凑结构,柜深根据电缆与架空线进线采用2600—3120mm不等,柜内采用复合式绝缘结构。
母排相间的空气间隙只有230mm。
由于不能满足反向调节的要求,增加了绝缘隔膜,提高了相间绝缘强度。
(2)电缆房内设置CT和避雷器时,采用“一”式布置。
由于对于CT绝缘裙尺寸较大,相邻两干CT之间的空气间隙只有20-40mm。
相间绝缘隔板插入CT 环氧树脂外绝缘和接触板之间,隔板与CT绝缘裙边之间几乎无空气间隙,与隔板的一侧的CT很容易相靠,所以柜内设备间的空气绝缘间隙一般小于60mm。
(3)开关柜在空气干燥条件下正常工作。
在湿度高、运行环境差的情况下,由于保温措施差,保温质量差,加热器和风机的除湿通风效果不好,暖风机和风机的除湿通风效果不好。
壁橱内有明显的放电噪声,绝缘结构有薄弱环节。
2 KYN-40.5 开关柜常见故障分析KYN-40.5广泛应用于电网。
它具有结构紧凑、可靠性高、适应性强、噪声小等特点。
然而,由于设备加工工艺、设备安装、运行维护等方面的疏忽,设备的质量和安装技术的下降往往使密闭柜的优点成为缺点,从而导致缺陷。