(国网浙江临安市供电公司)
一、名词解释
1、KYN28A-12型高压开关柜及其三种状态:
KYN28A-12:户内交流铠装移出式金属封闭开关柜。
此类开关柜遍用于变电站10千伏电压等级电能的分配和传输,通常分三层结构,上层仪表和母线室、中层断路器室、下层电缆室。其中中层断路器开关小车有三种位置。即:工作位置、试验位置、检修位置。
(1)工作位置:开关在合位,小车在柜内,一二次触头均导通;
(2)试验位置:开关在分位,一次触头断开,二次触头导通;
(3)检修位置:在试验位置的基础上,断开二次插头,将开关小车拉至柜外。
2.航空插件
航空插件是一种将高压开关柜体与开关小车连接元件,起着连接和断开电路的作用,实现开关分合闸控制,弹簧储能及传输小车位置信号等功能。航空插件由安装在开关小车上活动的插头和安装在开关柜内固定的插座组成。
二、研究背景
1、KYN28A-12型高压开关柜使用普遍
目前,笔者所在运维班共管辖变电站12座,有10千伏出线开关柜215台,其中KYN-28型号中置柜共175台,占比达81.4%。
2、配合工作量较大
在实际工作中常需要将已经在检修位置的开关小车重新推至试验位置来获取小车位置信号,以满足开关检修工作的需要或满足相关操作防误闭锁逻辑的需要。
据统计,2014年1月至2015年3月份,我班组各变电所配合工作达到了83次,其中配合母线接地工作共计12次,配合检修工作共计61次,配合电容器工作共计10次。
3、操作问题多、费时
在运行人员进行KYN28A-12型高压开关柜配合操作工作中,往往会出现操作人员力气不足很难推动小车、花大量时间调节小车车架高度、导轨与小车车架有偏差卡涩推不进中置柜等问题。这些严重影响了运行人员倒闸操作时间,降低了工作效率。
据对2014年5月—2015年2月配合插拔航空插件的相关操作所需时间进行了统计,平均总耗时为21min,而其中的最短的耗时也有5min,可见操作问题很多,且较为费时。
三、主要创新点
航空插头本身的插拔时间较短(一般小于10秒)大部分时间都用在配合该项工作所需的准备阶段,因此如能研制出一种专用于航空插头的延长器,使开关小车在检修位置不用移动、不需调整就能使航空插头可靠连接,航空插头的全部功能得以实现,同时将操作时间降至5min以下。
四、解决的问题
(1)形状尺寸选择
小组成员对方圆运维班所辖的使用KYN28A-12型开关柜的变电站里的航空插头尺寸进行了统计,航空插座均为矩形,除龙岗变尺寸稍小,其余各变电所航空插座和插头尺寸规格都统一为180mm×60mm。以看出所有变电站航空插件的针孔区尺寸以及针孔的间距均一致。为了满足装置的通用性并确保连接的可靠性,我QC小组研制的航空插件延长器插头插座外框尺寸选择180mm×60mm的矩形轮廓,而针孔区尺寸以及针孔的间距分别为:125mm×40mm,10mm。
(2)插头针数针位选择
统计发现各变电所在用航空插件均有针位58针,使用的针数均为53针,但是由于各变电所实现信号传输和开关分合等功能对应的针孔位置编号不统一,为了能使研制的航空插件延长器满足各变电所都能使用的通用性要求,我们最终决定将延长器上所有的针位全部用满,即采用58针,并相应的与航空插座上的58孔进行一一连线。
(3)导线截面粗细选择
查阅KYN28A-12型开关柜航空插件二次电缆设计标准,对于二次电缆横截面的选择有以下规定:
电流回路:应使电流互感器的工作准确等级,符合相关规定。短路电流倍数无可靠数据时,可按断路器的断流容量确定最大短路电流,电缆芯线截面不应小于2.5mm2。
电压回路:当全部保护装置和安全自动装置动作时(考虑到发展,电压互感器的负荷最大时),电压互感器至保护和自动装置屏的电缆压降不应超过额定电压的3%。电缆芯线截面不应小于1.5mm2。
操作回路:在最大负荷下,操作母线至设备的电压降,不应超过额定电压的10%,电缆芯线截面不应小于4mm2。
因此,航空插件中单条导线需选用4mm2以上的截面积。同时考虑到若单条导线截面选择太粗,含58根导线的航空插头会偏粗、偏重且导致实际现场装卸的不便,所以综合考虑,最终选择用4mm2截面导线。
(4)长度选择
经现场尺寸测量,导线长度大于1.5米才能满足连接要求,为留有一定裕量,最终确定为2米。
五、效果检测
航空插件延长器研制完成后,我们在现场实测了效果,并在几次实际工作中使用了延长期,以检验研制效果和延长期的可靠性。
通过实测与试用,航空插头在通过延长期连接后,全部功能均得以实现,操作时间将至1min以内。预定目标得以实现。
六、标准化
1、编写了《KYN28A-12型高压开关柜航空插件延长器使用说明书》,书中包含了装置设计图、工作原理、常见问题解答和常见故障的排除方法以及延长期使用的组织措施共四个章节,方便大家了解、学习新系统。
2、编写了《KYN28A-12型高压开关柜航空插件延长器作业指导书》,书中包含了系统作业流程、装置工作要求、作业考核规范。
3、将所有涉及图纸文档刻录成光盘,相关图纸文档、说明书、作业手册统一保存归档。
4、发布QC成果、申请专利,进一步推广使用。