电气化铁路预装式分区所的型式试验思考

2022-09-11

1该不该做型式试验

依据标准规定和概念约定, 箱变 (即高压/低压预装式变电站) 应包含如下功能单元:高压开关设备和控制设备、电力变压器、低压开关设备和控制设备。它们的型式试验在GB/T17467-2010《高压/低压预装式变电站》有明确的表述和规定。

对于专用于电气化铁道的预装式分区所 (下称分区所) , 它只有高压开关设备和控制设备一个单元, 显然不属于传统概念的箱变范畴。那么, 它该不该作型式试验呢?

回答是肯定的。

分区所内配置的是多台开关柜。虽然开关柜及元件都分别通过了各自的型式试验, 但将多台开关柜组合配置于分区所后, 它的运行环境发生了一些变化。如柜间主母排的电气连线是否满足温升要求;柜间和柜与箱体间的接地系统是否能经受接地回路短时耐受电流和峰值耐受电流的考验;还有箱体外壳的防护等级、抗撞击能力等等, 都需要通过型式试验来验证。

2依据什么标准做试验

关于分区所的型式试验, 目前还没有专门的国家标准和行业标准。比较接近它的有效标准有两个:GB3906-2006《3~35k V交流金属封闭开关设备》和GB/T17467-2010。前者适用于中压开关设备, 后者适用于预装式变电站。两者分别对开关设备和预装式变电站的使用条件、额定值、设计与结构、试验内容和试验方法进行了规定。分区所内的开关设备已依据GB3906完成了型式试验, 如再将分区所去依据GB3906进行型式试验就显得依据不足了。GB3906关于开关设备设计与结构和型式试验的主要规定就不适用于分区所, 在内容上, 更没有较大面积地覆盖分区所。而GB/T17467就不同, 它专用于预装式变电站。分区所与预装式变电站同属箱式站, 它们有不少相同处。表1在6项主要内容上对两者进行了比较。

从表l我们可以看出:在内容上, 预装式变电站包容了分区所;而专适用于它的标准GB/T17467在内容上也完全能覆盖分区所。与预装式变电站相比, 由于分区所少了电力变压器、低压开关设备和控制设备部分, 使得运行的环境条件比预装式变电站要宽泛了些。于是, 我们可以这样结论:将GB/T17467关于电力变压器、低压开关设备和控制设备部分相关联的试验内容删除, 余下的就该是分区所的试验内容了。

3应该进行哪些试验

分区所应该进行哪些试验?回答这个问题时, 我们既要考虑到分区所内的开关设备已先期通过了型式试验, 也要考虑到这些开关柜安装在分区所内时其安装环境和条件都发生了一些变化。

通过分析和结合行业的运行经验, 笔者认为, 分区所应做的型式试验应包括如下内容:

1、绝缘试验:1min工频耐受电压和雷电冲击 (峰值) 耐受电压。试验部位, 分区所主回路 (含架空出线套管连线) 对地和跨区隔离开关断口。试验时, 开关柜内的手车于试验位置。开关柜间的控制和保护装置及连线只做工频耐压试验。

2、温升试验;试验部位, 开关柜间和架空出线套管间的一次主母排连接处。

3、接地回路额定短时耐受电流和额定峰值耐受电流试验:试验部位, 开关柜间接地母排和分区所壳体接地端子间的整个接地回路。

4、操作功能试验:

1) 对开关柜的操作试验:电动和手动操作试验。不仅对断路器进行分合闸操作试验, 还包含对断路器手车和PT手车进行推进和拉出的操作试验。

2) 分区所门的开启和关闭试验:检查门开启角度的同时, 检查分区所内照明灯的亮灭是否与门的开启和关闭实现了闭锁等。

3) 接地线连接检查:检查开关柜间和开关柜与分区所壳体间的接地连线;检查分区所内除开关柜外的所有接地连线, 如空调、风机等的接地连线。

4) 熔断器试更换检查:对分区所内的电压互感器和所用变一次侧的熔断器进行试更换检查。

5) 联锁功能检查:该项试验在断路器、隔离开关、接地开关和二次插件上进行。以防止带负荷推拉断路器手车、带负荷分合隔离开关、带电关合接地开关和防止在工作位置拔下二次插件。

5、防护等级试验:验证部位, 分区所外壳。

6、机械撞击试验:试验部位, 分区所的门、窗和通风口。

4取消的试验项目

依据GB/T17467-2010, 取消的试验项目有:

1、变压器、低压开关设备和控制设备的温升试验。

2、操作功能试验:

1) 变压器温度和液面检查。

2) 绝缘档板定位检查。因分区所无变压器隔室和低压开关设备隔室, 并选用的是相互与接地系统可靠连接的金属隔板隔离了的开关柜 (箱式、间隔式或铠装式) , 且开关柜未停电时, 人不能进入柜内。

3) 电缆试验:分区所进出线均用架空穿墙套管, 无高压电缆。

3、内部故障电弧效应试验。

a) 分区所是单相供电, 不存在相间短路, 相对地短路的机率很小;

b) 开关柜外壳和分区所外壳设置了较高的防护等级 (IP3X及以上) ;

c) 开关柜间主母排的连接采用穿墙套管将两柜隔离, 以防止发生内部电弧将事故扩大到邻柜;

d) 开关柜顶部设置了压力释放通道, 以避免故障高气压伤及人体。

e) 进用高品质的元器件;

f) 对运行人员进行严格的培训。

只要如上方面都做到了, 内部电弧就可最大限度地避免。

4、声级试验:预装式变电站的噪声主要来源于电力变压器, 分区所未设电力变圧器。

GB/T17467规定内部故障电弧效应试验和声级试验属于和用户协商的试验项目。不在强制性试验项目范围。

摘要：电气化铁路预装式分区所已广泛应用于复线电气化铁路建设中, 但至目前为止, 并没有专门针对该产品的国家及省部级型式试验标准。该文依据现有的高压开关设备及预装式变电站的国家标准, 结合电气化铁路预装式分区所的实际配置及应用场合, 详细阐述了电气化铁路预装式分区所应该进行的型式试验项目和可以取消的型式试验项目。

关键词：电气化铁路,预装式分区所,型式试验