淺析變電站開關柜的檢修和維護

方明

摘 要：隨著社會的不斷發展，我國科學技術日新月異，電網改造力度逐漸加大，電網設備質量不斷提高，事故發生頻率大大降低。但需要特別注意的是，在設計、制造方面，尤其是設置方面依然存留一些問題，例如：開關柜存在絕緣等級差、防爆能力不足等安全隱患等。本文主要就變電站開關柜的檢修和維護兩方面進行簡單闡述。

關鍵詞：變電站 開關柜 維護 檢修

中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）04（b）-0100-01

高壓開關柜作為使用廣泛、數量最多的開關設備，是變電站中至關重要的設備。如果高壓開關柜發生故障，會造成很嚴重的影響；牽一發而動全身，如果一臺開關柜出現故障，常常會導致整段母線或相鄰開關柜出現問題。

1 高壓開關柜故障的問題所在

1.1 防爆、防護能力有限

電纜室、母線室及開關室是高壓開關柜頂部特別設計的三個泄壓通道，由于部分開關柜安裝不規范，柜頂泄壓通道全用鐵螺絲鎖死，而且經常出現以下問題：塑料螺絲與鐵螺絲安裝方向相反、固定螺絲不規范等，此類問題就會導致當柜內短路時，電弧會產生高壓蒸氣，而這些蒸汽無法從泄壓通道充分排出，導致壓力瞬間增高至最大值，突破開關柜中薄弱的地方，對人身安全及設備造成巨大威脅[1]。

高壓開關柜上存在的小孔也是一大問題，比如：電鈕小室觀測孔、電線小室觀測孔、散熱孔、計算機五防鎖扣、緊急解鎖孔、柜面板照明孔等都是當前高壓開關柜中常見的面板開孔。正是由于存在這些孔洞，開關柜的防護等級大大減低。

高壓開關柜的開關室與電纜室之間的通風散熱孔的大小、泄壓通道尺寸大小，是造成高溫蒸氣無法將壓力充分釋放的主要原因，這些高溫蒸汽會進入熔斷器小室，引發一系列故障，嚴重擴大故障范圍[2]。

造成防爆能力降低的主要原因常常是開關柜前、后柜門螺絲在檢修后未鎖緊，造成開關柜密封不牢固。

1.2 絕緣等級差

爬距及空氣間隙較小是發生絕緣損壞事故的根本原因。尤其是手車柜，廠家為獲得更大利潤，生產廠家經常對柜體尺寸進行縮短，大大減小裝于柜內的斷路器，偷工減料，沒有嚴格按照規范制造，生產的產品偏離標準，大大降低了產品的安全性，極大影響了高壓開關柜的品質。

制造質量不過關，生產工藝不科學。制造質量及裝配質量對整個生產流程起著重要作用，特別是對開關柜整體的耐壓水平有直接影響。另一方面，支持瓷柱質量也會造成高壓開關柜的安全問題，并且其質量越差，穩定性能越差，在短路電流沖擊下，發生斷裂的頻率增加，引起更大范圍的事故，造成不必要的損失[3]。

接點容量存在偏差，或者接觸不良，就會引起開關柜著火。其原因應該是接點容量不足或接觸不良時，電阻會增大，產熱會增多，就會造成局部溫度迅速升高，達到一定溫度后燒斷載流部，更為嚴重的情況會引起對地閃弧，造成絕緣閃絡，從而造成巨大危害，產生不必要損失。

環境條件的好壞也會影響變電站開關柜的安全性能。如果開關柜運行的環境處在大氣污染嚴重的地方，會導致開關柜發生絕緣閃絡。日久天長，就會使電力設備的絕緣性降低、套管及母線老化。

2 電網中常見的過電壓

2.1 電容傳遞過電壓

兩種同樣電壓等級的電網，電容混合，或者通過變壓器高低壓繞組的耦合，一個電網的零序電壓全傳遞到另一個電網中，這就是過電壓。

2.2 電壓互感器飽和過電壓

電壓互感器飽和過電壓是電網最常見的現象，也是影響開關柜性能最嚴重的因素。它的產生原因尚未研究清楚，據推測，可能是兩相或三相對地電壓升高，進而引起絕緣破壞或避雷器爆炸，或虛幻現象產生，在電壓互感器中也會造成一定危害，引起過電流使熔絲熔斷或電壓互感器燒壞等，嚴重時，可引起瓷絕緣對地閃絡。

3 變電站開關柜的維護措施

3.1 提高絕緣性能措施

開關柜接入電網后，必須承擔相應工作電壓的作用，合作完成任務。如果元件質量差，會與電網某些參數存在一定偏差，不利于組合，還會加劇運行條件惡化。因此，必須采取有效措施以提高絕緣性能。以下措施可供參考。

采用阻然絕緣材料作為高壓開關柜的絕緣材料，因為酚醛樹脂、聚氯乙烯及聚碳酸脂等有機絕緣材料會產生一定的負面作用，所以，禁止取用此材料。

元件的選擇應特別注意，尤其是電壓互感器的選擇，最好選擇在線電壓下無顯著飽和的電壓互感器，這樣會大大降低事故的發生頻率。

保證不對稱間隙距離，按照特定標準的要求進行。不得過大或過小，還應考慮各方面的因素，具體情況具體分析，歸根結底，這一系列措施都是為了提高絕緣性能。

3.2 防小動物短路措施

小動物雖然體態小，但是對引起放電和短路的作用極大，故一定要做好相應防范。它們身材嬌小，很容易通過電纜孔洞進入柜內。因此，在高壓開關柜安裝時，應將開關柜上存在的各種孔進行完全封堵[5]。

高壓開關柜內所有引線應該使用特殊材料，可以用可靠的絕緣材料包封，這樣可以有效防止小動物或異物進入而造成短路。

3.3 提高防護、防爆能力措施

開關柜泄壓通道頂蓋固定螺絲最好定時更換，只有不斷更換，保證螺絲新好，故當柜內短路時，電弧會沖斷相應分室的頂蓋塑料螺絲，釋放高溫蒸汽，同時保證頂蓋一側有鐵螺絲固定不至于飛出去，對安全性有一定的保障，減小破壞程度。

高壓開關柜上可以留孔，只可存在開關小室觀察孔、電纜小室觀察孔和開關分合指示觀察孔，這樣做的原因是為了避免造成開關柜不符合防護要求。

4 結語

時代的發展越來越快，科學技術進步也越來越快，相應的對高壓開關柜的要求越來越高。開關柜的運維、檢修工作還需進一步完善，努力完善提升高壓開關柜的技術。為更好地符合開關柜性能的要求，就必須創新，進行技術改革，提高創新意識。只有運行維護、檢修水平的要求將不斷提高，才能確保人身、電網和設備的安全，推動我國科學技術進步。

參考文獻

[1] 張忠蕾，郝學磊，呂琨.變電站開關柜溫度監測系統設計[J].機電元件，2013，1：7-8，22.

[2] 王洪濤，黃健金.1000千伏變電站開關遙控試驗成功[N].國家電網報，2013.

[3] 劉培恩，徐霞，尹慶，等.變電站開關柜在線溫度狀態監測[J].萊鋼科技，2011，4：31-32，34.

[4] 劉培恩，徐霞，尹慶，等.在線溫度監測技術在變電站開關柜中的應用[J].冶金動力，2010，5：1-3.

[5] 馮潔.光纖光柵測溫技術在變電站開關柜的應用研究[J].中國高新技術企業，2012，21：136-138.endprint