1高压充气柜特色及使用

1.1特色

①体积小。开关柜内母线和各分支回路导体均选用SF6气体绝缘,与一般开关柜的空气或固体绝缘比较,大大紧缩了尺度。以35KV开关柜为例,一般空气绝缘柜宽间隔宽度)在1818mm以上,选用固体复合绝缘如导体包裹固体资料绝缘可将柜宽紧缩至1200~1400mm,而选用SE气体绝缘的充气柜柜宽紧缩至600mm左右。因而,在柜深根本相同的情况下,可节约占地12以上。

②可靠性高。因为首要电气元件是在类似GS结构的气室中,因而根本不受灰尘、湿润.腐蚀、小动物等环境要素的影响,设备运转可靠性明显提高。

③装置保护简便。因为开关柜除柜体框架外，主体部分均为模块化规划,所以现场装置快捷简便，运转保护作业量也较惯例配电装置大为削减。

④性价比较高。虽然选用了SF6气体绝缘全密封结构,相对空气绝缘和固体复合绝缘开关柜,本钱相对较高。但如与GS设备比较，充气柜选用真空断路器为开断元件,而没有选用GIS中那种独立的SE灭弧室和复杂的操作组织,故其本钱低于相应的GIS设备。

1.2使用及分析

高压充气柜虽然是一种规划新颖、结构先进的开关设备，但目前国内使用还不普遍，其首要原因有:(1)技术较新,工艺要求较高,出产此类产品的首要是几家国际知名企业,且价格昂贵，以35kV单间隔为例,报价在50万~70万元,而国产或合资企业出产的固体复合绝缘开关柜单间隔报价不超越30万元;②目前国产35kV电压等级固体复合绝缘开关柜的技术较成熟,对惯例变电所其可靠性、占地上积等技术指标均能满足要求,而高压充气柜的规划和出产历史较短,还不能替代固体复合绝缘开关柜。随着我国城市化程度的不断提高,特别在经济发达区域,因城市和周边开发区土地价格的快速增长,使变电所征地费用直线上升,征地拆迁作业成为变电所建造新难点。因而，高压充气柜设备占地少可靠性高、少保护的优势将逐渐表现出来。江苏省近年来高压充气柜的使用也越来越广泛,除电力系统内城市户内站外,一些作业环境特别的大型企业如地铁、石化、冶金等也在逐步推广使用。

2规划计划及首要问题的处理

2.1接线挑选

在220kV变电所中，10~35kV配电装置作为变电所低压侧首要对变电所邻近负荷供电。SF充气柜在接线方面的考虑与一般开关柜根本相同,但一般选用单母线分段接线,而不是选用独立电气元件组装式配电装置惯用的双母线带旁路母线。这是因为设备集成化程度高,母线为全关闭状态,而不像敞开式安置时双母线可轮番停电检修,而且充气柜设备可靠性高,故可简化接线。

220kV变电所中,35kV电压等级一般用于城郊或开发区等供电规划较大或有大用户的区域供电，因为进出线回路往往不超越12回,一般选用单母线单分段两段母线),典型接线如图1。

而10kV电压等级一般用于城市中心等供电规划较小、但负荷密度较大区域，能够挑选多分段接线方法,例如出线回路较多时可接成单母线四分段。

2.2进出线方法挑选。

受结构限制，SE充气柜进出线仅能采纳柜下进出线方法,具体有电缆和绝缘硬母线2种。2种计划比较:绝缘硬母线通流容量较大,但本钱较高,且对装置要求严格，一切制成段都有必要在工厂加工成形,现场装置时不允许有误差，所以很少选用;电缆本体本钱较低、装置较简便,现场可根据需求曲折，调整铺设道路便利,但大载流量时因为并联电缆较多,敷设比较困难。归纳考虑本钱及工期等要素，高压充气柜一般选用电缆进出线。

2.3平面安置

与一般开关柜安置方法类似，SF充气柜可选用单列或双列安置,因为充气柜的断路器系固定封装,所以不需像手车柜或中置柜那样考虑断路器抽出间隔,对部件拼装、操作空间要求较小。以某厂家产品为例，要求柜前最小操作通道1000mm、柜后通道50mm、柜上空间300mm.对照高压配电装置规划规程要求,充气柜对空间要求远低于规程对惯例开关柜要求,特别是在220kV城市变电所中10~35kV充气柜所占空间较小，可与110kV中压侧配电装置统一考虑，在同一建筑中分层安置,装置空间不会有问题，图2是典型的安置计划。

2.4柜体根底规划

因为SF充气柜进出线全部在下部进行,而柜宽宽度仅600mm,故其根底进出线密集,对规划要求较高。图3是某厂家提供的充气柜根底安置。图3中点状暗影部分为充气柜底部在地上上的投影,其间叠加斜线部分为充气柜底部与地上触摸部分,其余部分与地上不触摸。充气柜每一间隔宽度为600mm,质量约700kg柜体质量实践分布在斜线部分。由图3可见,一次电缆孔与二次电缆孔间隔很近，两孔边距仅80mm，两孔中均有大量电缆穿过，尤其是主变进线间隔一次电缆孔。

以电压等级为220kV/110kV/35kV的三相电力变压器为例，如其各电压侧容量为180/180/90MV.A,则低压侧作业电流估算为:

按经济电流密度挑选导体，设j=1.2Afmm,则主变35kV回路电缆经济的截面为S=π/j=15591.213006m),参照现有电缆规格系列，每相能够选取3x(YJV-35-400)电力电缆，总截面3x400=1200nm)较符合经济性。由此可见，在1145mmx510mm孔中需穿过9根YJV-35-400电缆，并要在电缆孔下方考虑插接式电缆留有必定的操作空间。别的,一次电缆孔与二次电缆孔之间只要80mm宽的根底却有必要接受柜体近一半的荷重，这也是充气柜装置规划的难点。归纳起来,规划充气柜根底应确保:①)确保一次、二次电缆合理的进出途径;②确保一次电缆插接操作必要的空间;③一期工程装置完毕后应确保今后扩建、保护作业尤其是对充气柜底部进出线电缆的保护、扩建)的可行性;④为达到上述要求,相应土建结构有必要紧凑有效。

3典型规划计划

以金桥变电所为例,介绍高压充气柜及其根底规划计划，规划中首要采纳了如下措施。

一次、二次电缆进出途径规划方面,考虑到进出线工艺的顺畅性,总平面安置将35kV户内配电装置安置在主变和35kV首要出线方向之间，见图4.这样35kV电压等级的主变进线与出线电缆分别引向相反方向,走线明晰、不易形成部分电缆过分密集。各柜二次电缆会聚后引至主控楼方向，在开关柜屏前规划安置一条二次电缆沟，各柜的二次电缆均通过电缆管引至二次电缆沟,将来在扩建时二次电缆放线不会影响已有运转间隔。

(2)在充气柜下方规划了一个电缆半层，一次电缆支架设于充气柜开孔正下方，这首要是考虑35kV电缆本体较重,应该尽量削减电缆盘曲，一起便于电缆头向上插接。电缆层高度为2.2m,加上充气柜电缆终端距底面间隔为0.6m,能够确保一次电缆最上层曲折半径达到60(YJV-35-400外径)X20=1200mm,一起也能确保插接电缆操作空间。

③电缆层平面如图4共设置了4个检修人孔，首要考虑电缆排架对空间切割,避免出现检修保护无法进入的死角。

④电缆排管的使用。在充气柜下面规划一个类似加宽电缆沟部分电缆层。这一方法可削减土建工程量,不必将充气柜室地坪举高另做一层电缆层。但下挖部分电缆层存在防水问题，特别是与室外电缆沟衔接处，因为电缆层地形较低，简单积水倒灌。规划选用了一段电缆排管衔接室内电缆层与室外电缆沟，相对而言，电缆排管较易采纳防水措施，且规划有必定坡度,便于施工放电缆。

5充气柜根底一、二次电缆孔间承重根底的处理。规划的一、二次电缆孔间一段土建梁跨度较大,梁宽不易做小,开端做成钢筋混凝土梁后因过宽影响一次电缆施工，现场采纳部分用工字钢替代的暂时措施。

4总结

(1)高压充气柜具有占地小、可靠性高等长处，在土地资源紧张区域,正在得到日益广泛的运用。

②高压充气柜的使用规划在接线、总安置方面与惯例开关柜根本类似,但因为结构尺度非常紧凑，对装置根底要求较高,给规划带来必定困难。经总结已投运的几个变电所的经历，规划时应注意:①充气柜进出线一般选用电缆方法,规划应按前景规划做好电缆沟管的预留,做好一、二次电缆途径的规划。

②充气柜下方电缆层应确保满足的高度和空间，要求充沛与厂家交流。条件允许宜首先考虑选用地上电缆层,如选用地下电缆层则应充沛考虑防水、通风等问题。

③充气柜对根底承重结构要求较高,建议有条件部分可选用钢结构支撑，以免对后期电气装置产生障碍。