船闸配电室高压环网柜改造方案

[摘 要]在水利枢纽中，船闸设备的运行都要通过配电室完成，配电室的供电质量对整个水利枢纽而言至关重要。在配电系统的运行中，供电质量与设备的使用年限有直接联系。飞来峡水利枢纽船闸配电室中的设备投入使用已超过17年，对高压环网柜进行改造是十分必要的。文章分析了当前投入使用的HXGN-10高压环网柜存在的问题，并提出改造方案。

[关键词]船闸配电室；高压环网柜；改造

中图分类号：TM755 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）15-0042-02

一、前言

飞来峡水利枢纽船闸是北江航运的咽喉要道，因此船闸设备的稳定、安全运行显得尤为重要，而其用电设备的电源均来自于船闸配电系统。船闸的配电系统主要由发电厂分两路来供电，在日常工作中，会经常根据供电方式的改变而进行倒闸操作，来保证船闸设备的正常供电；而在检修维保、故障处理中，尽量做到方便快捷、安全准确[1-2]。因此，操作机构能否安全可靠、方便快捷的操作显得非常重要[3]。这些设备自1999年4月2日起投入运行至今已有17年了。目前船闸配电系统采用的高压环网柜是汕头经济特区自动化电器设备总厂的产品，型号为HXGN-10。

二、目前HXGN-10高压环网柜存在的问题

HXGN-10高压环网是上世纪九十年代初的产品，由于当时的技术水平有限，操作设备时是采用手工扳动机械操作机构来分、合开关。就目前的实际情况来看，这种操作模式已经不太适合现代化需求。

HXGN-10高压环网柜在目前使用中主要有以下几个缺点：

1、靠手动断开或者合上开关，操作较为费力、极不方便且经常会出现卡阻；

2、设备带电显示装置不直观，缺少数字化、智能化装置，检修维保不太方便；

3、手动操作，且缺少可靠的保护措施，存在不安全因素，易发生安全事故；

4、设备本身元器件老化、外壳已被锈蚀；

5、设备型号现已属于淘汰产品。

为保证设备运行更安全可靠、检修维保操作更方便快捷、数据信息更科学有效的监控管理，提高运行管理的智能化水平、避免人为错误带来的安全事故，有必要对船闸配电系统高压环网柜部分进行技术改造，从而提升设备的整体性能，确保水利枢纽的安全运行。

三、改造方案

1.拆除并弃用原来的两台HXGN-10高压环网柜，更换为带微机保护、测控装置的高压真空断路器开关柜；（推荐使用ABB品牌高压开关柜）

2.按更换新增开关柜需要的安装位置，无需移装变压器；

3.高压柜进线重新连接、与变压器高压侧的重新连接；

4.变压器各增加一台智能温控温显装置；

5.电房内增加温度湿度测控装置、视频摄像监控装置；

6.集成高压柜微机保护、测控装置，变压器温控温显装置，电房温度湿度、视频监控装置；与上一级监控主机通讯联网；

7.新增开关柜技术条件：

1.应遵循的主要现行标准。

GB 11032 交流无间隙金属氧化物避雷器

GB 311.1 高压输变电设备的绝缘配合（IEC60071-1-1993， NEQ）

GB 1207 电磁式电压互感器（IEC 60044-2： 2003， MOD ）

GB 1208 电流互感器（IEC 60044-1.2001. MOD）

GB 1984 高压交流断路器（IEC 62271-100： 2001， MOD）

GB 1985 高压交流隔离开关和接地开关（IEC 62271-102：2002， MOD）

GB 3309 高压开关设备常温下的机械试验

GB 3804 3.6kV～40.5kV交流高压负荷开关（IEC 60265-1-1998，MOD）

GB 3906 3.6kV～40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备

GB 50150 电气装置安装工程电气设备交接试验标准

GB/T 16927.1 高电压试验技术

GB/T 11022-1999 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求

DL/T 402 高压交流断路器订货技术条件（IEC 62271-100-2001，MOD）

DL/T 403 12-40.5kV高压真空断路器订货技术条件

DL/T 404 3.6kV～40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备（IEC 62271-200-2003， MOD）

2.1环境条件

2.1.1 周围空气温度

最高温度：40℃

最低温度：-10℃

最大日温差：30K

2.1.2 海拔高度： 1000m

2.1.3 环境相对湿度（在25℃时）

日平均值： 95%

月平均值： 90%

2.1.4 地震烈度：8度

水平加速度： 0.3g

垂直加速度： 0.15g

2.1.5 污秽等级：不低于Ⅱ级（户内）

2.2 特殊使用条件

2.2.1 对周围环境空气温度高于40℃处的设备，其外绝缘在干燥状态下的试验电压应取本标准的额定耐受电压值乘以温度校正因数Kt

式中：T ――环境空气温度，℃。

2.2.2 对用于海拔高于1000m，但不超过4000m 处的设备的外绝缘，海拔每升高100m，绝缘强度约降低1%，在海拔不高于1000m 的地点试验时，其试验电压应按本标准规定的额定耐受电压乘以海拔校正因数Ka。

式中：H ――设备安装地点的海拔高度，m。

2.3 工程条件

2.3.1 系统额定电压：10kV

2.3.2 系统最高电压：12kV

2.3.3 系统额定频率： 50Hz

2.3.4 系统中性点接地方式不接地、消弧线圈接地和小电阻接地。

2.3.5 安装地点： 户内

2.4 成套设备整体功能要求

2.4.1 开关柜可独立电动和手动操作运行，通过对开关的电动和手动操作，能实现对线路在额定负荷电流下的分合和隔离。

2.4.2 开关柜具备“五防”闭锁，能有效防止误操作。

3 技术要求

3.1 技术参数

3.1.1 参数要求

10kV 交流三相空气绝缘中置式金属封闭开关柜的技术参数除应满足应遵循的国家、行业标准外，还应满足表1要求。

通过这次改造后，船闸高压配电系统可以达到以下几点要求：

1、 可以实现船闸高压系统更加安全可靠、方便快捷的操作设备，提高运行人员的工作效率。

2、 开关柜可以通过微机保护实现当一路进线检测到有故障时，另一路进线自动投入使用，无需人工到现场操作。

3、提高船闸高压系统的自动化程度及运行管理的智能化水平，做到全面掌握设备运行工况及参数远程监控、上一级（电厂）开关运行状态参数及远程监控、无人值守、事故自动记录等。

4、做到检修维保的相关操作更简单方便，相关数据信息更准确、更科学。