泰钢热电公司KYN28-12开关柜的改造

高 强，汪丽丽，韩宝成，孟庆超

（山东泰山钢铁集团有限公司，山东 莱芜271100）

1 前 言

山东泰山钢铁集团有限公司热电公司高压供电系统现存4个电压等级，分别为110 kV系统、35 kV系统、10 kV和6 kV系统。KYN28A-12开关柜应用在10 kV和6 kV系统。KYN28A-12是目前国内比较常见的一种高压开关柜，全名称为户内金属铠装移开式开关设备，断路器位于开关柜的中部，下部为电缆室，上部为仪表室和母线室。开关柜内部安装有断路器、保护计量仪表、电缆等电气设备，在供电系统中起着至关重要的作用。KYN28-12开关柜为全封闭型开关柜，在长期的运行过程中，触头由于老化或接触不良导致导电能力降低，开关柜内温度升高，严重影响安全运行。通过加装测温装置、通风风机来降低环境温度，改善开关的运行条件，确保了KYN28-12开关柜的安全运行，保障了集团公司的供电安全。

2 KYN28-12开关柜性能及应用情况

KYN28A-12开关柜能满足GB 3906、IEC 298等标准要求，额定电压为3～12 kV三相交流电，广泛应用于发电、配电及大电机控制系统，能够起到对电能的控制、保护和检测的目的。

2.1 KYN28-12开关柜优点

1）所有操作均在柜门关闭状态下进行。2）防护等级高，可防止杂物和虫害侵入。3）简单有效的“五防”闭锁功能，防止误操作。4）更换断路器简单，手车互换性能好。

2.2 KYN28-12开关柜缺点

1）开关柜封闭，散热条件较差，导电连接部位容易发热。2）内置手车式断路器动静触头接合部位接触状况无法观察。3）开关柜内部各接点无测温装置，无法掌控开关温度。4）开关柜无降温设施。5）全封闭，故障能量无处释放，扩大事故范围。

2.3 KYN28A-12开关柜的运行现状

热电公司5座变电站的6 kV、10 kV系统开关柜全部为KYN28A-12型，由于本型号开关柜自身存在的缺陷，运行状况不是很好，多次发生开关烧毁事故。由于开关柜内部没有温度监控测点，手持式测温仪无法对开关柜内部进行检测，对断路器触头的温度不能掌控，多台断路器由于触头发热烧毁。热电公司各变电站开关柜负荷都比较高，电流大都在100～4 000 A，如此高的电流在开关柜连接部分产生大量的热量，在全封闭状态下，热量不能传出，在开关柜内累积。电气设备长期在高温环境下运行，导致导电部位进一步氧化，造成导电、绝缘能力降低，最终导致事故的发生，开关柜温度过热故障统计情况如表1所示。

3 KYN28A-12开关柜改造

通过对开关柜出现的故障进行分析，开关柜的故障原因主要包括：1）开关柜负荷高，电流大导致开关柜温度较高。2）KYN28A-12型开关柜全封闭，空气流通差，内部产生热量无法消散，温度越积越高。3）KYN28A-12型开关柜全封闭，内部温度无法检测，不能掌控设备的运行情况，导致开关柜由于高温发展为事故。4）断路器动静触头接触不良、触头老化、导电能力差，接触点温度高。针对上述4条原因，从测温监控和提高散热方面对开关柜进行了改造。

3.1 增加开关柜在线测温装置

KYN28A-12型开关柜全封闭，用手持式红外线测温仪无法检测内部温度。在开关柜关键部位加装无源无线在线测温装置，例如断路器触头处、母线室内铜牌连接处、电缆室电缆头处，测温装置对开关柜关键部位的温度监控。通过安装在线测温装置，能够随时掌握开关柜关键部位的温度，当温度升高时及时采取措施，避免发展为事故。对测温装置设置报警温度，当温度急剧升高达到报警值时报警，提醒值班人员采取应对措施。测温装置有自动记录温度曲线功能，通过查看温度曲线变化分析开关柜是否存在问题，做到预防预控，避免事故发生。

表1 开关柜温度过热故障统计

3.2 在开关柜加装风机

KYN28A-12型开关柜无通风装置，散热条件差，而内部电气元件都会产生热量，如果不能及时将产生的热量排除，将导致温度越来越高，影响开关柜电气元件的绝缘和导电性能，形成恶性循环，最终导致事故发生。在开关柜断路器室底板处、断路器室上底板处加装风机，将断路器室产生的热量及时排出，在开关柜母线室后侧加装风机，将母线室铜排、电缆头产生的热量及时排出。通过加装风机，改善了开关柜通风条件，降低了开关柜温度，明珠站主变开关柜温度由原先48℃左右降至现在的39℃左右，起到了良好效果。

4 结语

开关柜是供电系统不可缺少的环节，在以往的事故中可以看出，开关出现故障处理起来难度较大，波及范围广，由于温度得不到及时的控制，在极短时间内就会造成大的事故。通过对开关柜进行改造，加装在线测温装置、通风风机，很好地对开关柜的运行温度进行了监控，掌握了开关柜运行状况，改善了开关柜内部通风条件，降低了开关柜温度，为安全供电奠定了基础。