关于12kV带电检修出线柜的双动闸刀设计方案简述

传统作业中，配电网开关柜往往需要进行停电检修，这种方案安全性高，然而会带来停电时间长、影响范围广、用户用电不方便等问题，甚至存在特殊情况下不允许长时间停电的窘境。这种传统检修方案大大损害了配网供电的稳定性和可靠性，降低了用户用电感受。对此，带电检修也成为近年来电力部门的攻关方向。本文就以输配电制造部门来简述一种12kV出线开关柜的带电检修方案，通过对接线方式优化和结构设计，采取双动刀闸方案实现检修不停电，故障少停电的目标。

当前世开关柜主要采用一主一备的接线方式存在一定弊端，隔离开关和备用母线连接带电，无法进行带电检修。我们的方案是在馈线和主母线、备用母线间均建立一个隔离点，确保在一段母线供电时，另一段母线上元件不带电，从而实现带电检修的目的。而该隔离点则是通过双动刀闸隔离的操作实现。

我们对开关柜的一次主接线进行优化，提出了在副柜中部增装双动刀闸。不同于传统的开关柜结构，我们的设计方案兼顾了开关柜提及和绝缘裕度要求，考虑到故障元件快速更换的需求，采用双柜体和中置式断路器的设计模式。在主柜上部，分别为母线室、泄压通道等。中部为断路器室和连接母排，出线电缆置于主柜后下方，二次控制室置于主柜下前侧。在副柜设计中，中部为本次重点论述研究的双动刀闸室，其下部为出线电缆室。双动刀闸安装于副柜中部的双动刀闸室内，双动刀闸通过两组刀闸、两组静触座的切换实现4种工作状态，即1、分闸状态；2、合副闸状态；3、合双柜状态；4、合主柜状态。在预备对主柜进行检修时，将主柜负荷全部转移至副柜端即可。

于此同时，行业内已有专业团队对此方案在额定电压下的可靠性进行评估，通过建立三维瞬态电场模型分析了双动刀闸转换过程和雷电冲击下过电压对开关柜绝缘的影响，研究结论是额定电压下，主柜、副柜场强最大值分别为7.82x104、9.47x104V/m，远小于空气击穿场强，绝缘状态良好；主柜温升最高值为50.7、42.8K，符合设计标准。主相副柜在进行双动刀闸切换过程中产生的过电压峰指为16.6kV，此时开关柜的电场强度最大值为4.35x105V/m，绝缘表现良好；雷电冲击条件下，主副柜内最大值分别为1.415x107，5.093x106V/m，此时避雷器的安装不能省略。可见，该方案的安全可靠性上毋庸置疑。