引言

 

当高压开关柜出现故障时，会对相应的生产活动产生一定的影响，甚至电弧故障，容易对相关操作人员造成生命安全威胁。因此，重视开关柜的智能化发展，促进其对智能变电站的更积极影响，为相应的生产活动提供可靠的帮助，是该领域的重点。

 

1传统中压开关柜的不足

 

传统的中压开关柜主要由避雷装置、隔离门、断路器、二次设备和互感器组成，可收集、整理和处理各种数据。当电力系统出现故障时，可通过继电保护装置确保电气设备和电力系统的相应运行稳定。此外，开关柜可实现信号控制，专业人员可操作相关保护装置，根据指令安排规范操作，确保信号发出和接收后能了解当前设备的实际运行情况。传统中压开关柜的大部分功能需要人工操作的支持，如设备维护、工作状态检测等。一旦发现问题，还需要停止设备的使用，维护完成后才能恢复工作。停电范围大，会影响用户用电，还会引起其他问题，总的来说，它有很大的限制。因此，要继续加强研发，将各种先进技术融入智能中压开关柜的制造和使用过程，确保开关柜的智能化不断提高，进一步减轻员工压力，提高整体工作稳定性。

 

22开关柜现有散热问题分析

 

以KYN开关柜为例，KYN开关柜全称为装甲移动金属封闭开关设备（以下简称中央手车柜），其基本结构由母线室、断路器手车室、电缆室组成，可更换为隔离手车、电压互感器(PT)手车等实现了不同的功能。KYN开关柜的电流通道主要由母线导电排、分支导电排、静触头、断路器手车、电流互感器、出线电缆等组成。在开关柜的三个舱室之间使用挡板相互隔离，以确保操作人员在某个舱室工作的安全。但挡板隔离形成的散热不良会导致冷却效果差。KYN开关柜因其占地面积小、安全性能高、分断容量大等优点在电力系统中得到广泛应用。主要用于变压器10kV侧大电流开关和10kV馈线开关。运行中散热不畅有以下原因:(1)开关柜断路器室前下柜未设置导风板，风机进入断路器室的风量很弱；(2)断路器室上方的压力释放通道没有散热装置，不能形成断路器内外的空气循环对流带走热量，压力释放通道封板上散热孔的散热面积很小，不能主动散热；(3)由于发热老化凝固，动静触头的润滑脂不断增加接触电阻。长期运行下，积累恶化，发热越来越严重，导致开关动静触头接触面和开关车辆导电臂的热量无法有效散发；(4)与母线室相比，电缆室发热材料少，剩余空间大，导致电缆室和母线室温差不同。综上所述，开关柜散热结构设计存在缺陷，加热集中，散热空间不均匀，导致开关柜内热量积聚。内部动静触头加热和开关故障半分合状态加热，使开关柜内部温度和压力迅速上升，严重甚至短路故障，导致10kV电源事故，导致10kV电源客户大面积停电，给社会带来严重的经济损失和不良影响。

 

3变电站开关柜附柜的结构设计与应用

 

3.1智能监控设备通信标准

 

智能中压开关柜中智能监控设备的通信标准符合IEC61850的要求，智能监控效果明显。智能中压开关柜中的互感器由航空插头、屏蔽双绞线和综合保护一体化装置合并单元连接，可将合并单元信号转换为数字信号，在足够电压和电流数据传输接口的支持下，进一步满足其他设备的间隔电压和电流需求。其中，综合保护一体化装置按IEC61850标准输出，然后借助光纤系统传输信息供后台使用。智能中压开关柜中的智能监控装置可采集温湿度和运行状态数据，实现在线监控管理，便于设备的程序化运行和管理。

 

3.2开关柜改造技术方案

 

开关柜附柜由主箱和隔离室两部分组成。开关柜改造的技术方案如下:(1)主箱与10kV开关柜固定连接，设置进风口和第一空气交换口，下部设置隔离室，隔离室一侧设置第二空气交换口，其他侧设置出风口，第一空气交换口和第二空气交换口设置在与10kV开关柜接触的一侧。通过在附柜上设置空气交换口和进风口，可以实现开关柜和附柜与外部的空气交换，下部设置的隔离室也可以与开关柜进行空气交换。

 

3.3机械故障防范

 

（1）开展培训，确保相关人员及时掌握诊断机械卡涩等机械部件故障的技术，加强设备的运行和维护。结合标准化维护要求，优先对同批次、同类型开关进行标准化维护。仔细检查开关润滑脂状况、金属磨损、机械部件运行、线圈安装角度、外观、直阻等是否发生变化。（2）预防措施2：同类型设备多次出现缺陷，属于该类型设备的家庭缺陷，严格检查网络设备。组织在建、待建工程设备调查，发现同类型设备后及时整改。

 

3.4温度传感器的应用

 

温度传感器可与智能监控设备连接，监控设备运行过程中的温度变化，在各监控单元中设置温度传感器，形成温度变化曲线，了解设备运行过程中各环节的温度变化，掌握其运行状态。便于设备更加标准化、系统化管理，提高设备管理效率，降低故障率。

 

结语

 

过去，高压开关柜的散热主要是在开关柜表面安装温湿度异常显示装置，辅以人工红外温度测量来监测高压室开关柜的温度，不能实时监测开关柜内部的温度和压力。本文开发了开关柜附件柜，不仅实现了智能快速冷却、压力，避免了温度、压力异常短路爆炸故障对人身和设备的损坏，有效减少了电力人员检查的数量，提高了电网的经济效益和社会效益，对提高变电站设备的运行维护管理水平发挥了积极作用。