10kV開關(guān)柜常見故障原因及解決對策芻議

張曉暉

摘 要：開關(guān)柜是電力系統(tǒng)的基本裝置，對保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行有著重要的作用。當前由于各種因素的影響，10 kV開關(guān)柜存在著絕緣等級差、防護等級不符合要求等問題，需加強其對策研究。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；10 kV開關(guān)柜；對策研究

中圖分類號：TM591 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）09-0097-01

10 kV開關(guān)柜在為電力系統(tǒng)提供安全運行的保障的同時，在不同的故障狀態(tài)下，還能通過斷開連接動作，有效保證人員及設(shè)備的安全。但是在實際過程中，10 kV開關(guān)柜長期運行在高壓和大電流環(huán)境中，不可避免的會發(fā)生一些故障問題，例如絕緣失效、導電回路發(fā)熱等故障，給開關(guān)柜的工作質(zhì)量造成了一定的影響。本文在對于10 kV開關(guān)柜常見故障分析的基礎(chǔ)上，探討其故障解決對策。

1 10 kV開關(guān)柜常見故障及原因分析

1.1 絕緣故障

開關(guān)柜的絕緣水平是與絕緣處理電壓和絕緣強度有著直接的關(guān)系，其出現(xiàn)的絕緣故障通常表現(xiàn)為外地絕緣對地閃絡(luò)擊穿、電容套管閃絡(luò)、CT爆炸以及瓷瓶斷裂等。開關(guān)柜絕緣故障產(chǎn)生的原因來自于爬距及空氣間隙、制造工藝、接點容量、環(huán)境因素等，其中造成開關(guān)柜絕緣故障的根本原因是因為爬距及空氣間隙不夠。另外，由于制造工藝的問題，會使得支持瓷柱的穩(wěn)定性較差，在短路電流沖擊作用下，瓷柱會發(fā)生斷裂，可能會造成事故影響的擴大。

1.2 開關(guān)柜誤動、拒動故障

這也是10 kV開關(guān)柜在使用過程中較為常見的故障問題之一，該故障形成的原因主要有兩個。首先是由于輔助回路與電氣控制回路問題造成的，其次可能是由于傳動系統(tǒng)和操動機構(gòu)之間發(fā)生的機械故障引起的。第一種故障的表現(xiàn)為輔助開關(guān)之間不能實現(xiàn)正常切換，并且由于轉(zhuǎn)換開關(guān)失效等問題可能會造成一定程度的端子出現(xiàn)松動以及操作電源和微動開關(guān)故障。傳動系統(tǒng)與操動機構(gòu)故障主要表現(xiàn)為分合閘的鐵芯卡澀或者松動，造成部件發(fā)生位移變現(xiàn)或者脫口失效等問題。

1.3 開關(guān)柜發(fā)熱故障

開關(guān)柜在使用過程中，通常都會出現(xiàn)輕度的發(fā)熱現(xiàn)象，但是如果開關(guān)柜過度發(fā)熱或者是導電回路同時發(fā)熱，則可能出現(xiàn)開關(guān)柜故障。一般情況下，導體散熱的主要途徑是導電回路散熱和發(fā)熱兩種，在導電回路發(fā)熱要高于散熱時，就會造成開關(guān)柜的溫度升高，在超出開關(guān)柜規(guī)定承受的溫度時，就會發(fā)生局部過熱問題，嚴重情況下可能會導致事故的發(fā)生。開關(guān)柜發(fā)生的故障主要有以下兩種：①導體發(fā)熱故障導體發(fā)熱產(chǎn)生的原因是因為主母線在運行時的負荷電流較大，其發(fā)熱功率會相對較高，在超過額定功率值時，就可能會造成導體發(fā)熱。②導電回路過熱導致導電回路過熱的原因主要是因為接頭的接觸質(zhì)量較差，接觸不良會造成熱量的過度聚集，從而引起局部過熱。

1.4 開斷、閉合故障

造成10 kV開關(guān)柜開斷與閉合故障的原因主要是由斷路器本體造成的，其故障主要表現(xiàn)為滅弧室損壞、開斷性能差等，真空斷路器中的主要故障為波紋管與滅弧室滲漏、陶瓷管損壞以及真空度降低等。

2 10 kV開關(guān)柜故障解決對策

針對當前存在的10 kV開關(guān)柜故障分析來看，其故障產(chǎn)生的因素多種多樣，所以應(yīng)從開關(guān)柜的設(shè)計及制造階段入手，對開關(guān)柜的安裝與調(diào)試、檢修與維護運行等過程進行全方位把握，更好的對開關(guān)柜故障進行預(yù)防。

2.1 加強性能設(shè)計以及制造過程控制

在10 kV開關(guān)柜的設(shè)計過程中，首先應(yīng)按照嚴格的設(shè)計規(guī)范進行標準操作，在設(shè)計過程中應(yīng)根據(jù)實際工作需要進行繼電器的標準設(shè)計，注意當斷路器容量較低時應(yīng)立即更換繼電裝置，并對各參數(shù)值進行重新設(shè)計。在制造過程中，應(yīng)保證開關(guān)柜元器件的質(zhì)量，其次在進行開關(guān)柜組裝時應(yīng)注意保持清潔衛(wèi)生，盡可能將制造過程中的偏差降到最低。

2.2 做好設(shè)備調(diào)試與試驗

首先，10 kV開關(guān)柜在出廠時就應(yīng)進行嚴格的出廠調(diào)試以及試驗工作，從而保證開關(guān)柜的絕緣性能以及耐壓性能。基于此，開關(guān)柜生產(chǎn)廠家需要具備專業(yè)的檢驗設(shè)備，從而建立起完善的檢測體系，確保最終的開關(guān)柜出廠設(shè)備檢驗?zāi)茼樌鋵嵉轿弧?/p>

2.3 改善開關(guān)柜運行環(huán)境

當前開關(guān)柜運行過程中，其所產(chǎn)生的導體銹蝕等問題很大程度上是由于運行環(huán)境惡劣造成的，所以在日后工作中應(yīng)注意采取相關(guān)措施對10 kV開關(guān)柜的運行環(huán)境進行改善處理。比如在雨水較多的季節(jié)應(yīng)適當加強排水工作，在用電負荷高峰期，應(yīng)注意開關(guān)柜的室內(nèi)通風散熱問題，應(yīng)相應(yīng)的在10 kV開關(guān)房裝置除濕設(shè)備或者空調(diào)，從而減少開關(guān)柜內(nèi)部的潮氣。

2.4 加強爬電比距設(shè)計

爬電比距設(shè)計是指電力設(shè)備的外絕緣爬電距離和最高工作電壓之間的比值，開關(guān)柜在設(shè)計時，適當?shù)募訌娕离姳染嗟脑O(shè)計能為供電系統(tǒng)運行安全提供有力的保障。為了達到爬電比距的設(shè)計要求，在開關(guān)柜安裝時應(yīng)對其配件類型及規(guī)格進行審核，從而保證狀態(tài)檢修的不斷發(fā)展。

2.5 加強巡檢工作

各單位在應(yīng)在變電站無人值守的情況相下定期的對10 kV開關(guān)柜進行相關(guān)的巡檢工作，以便對開關(guān)柜的運行狀況有清楚的了解。同時，在巡視過程中應(yīng)對存在的即便是較小的放電現(xiàn)象都應(yīng)進行分析總結(jié)，或者利用紅外測溫儀對導電回路進行帶電測溫。

2.6 制定相應(yīng)專項管理制度

變電運行單位應(yīng)綜合開關(guān)柜故障發(fā)生原因及主要故障表現(xiàn)形式制定出相對合理可行的運行管理制度，并確保其能嚴格執(zhí)行，從而應(yīng)對由于誤操作造成的10 kV開關(guān)柜故障問題。除此之外，運行單位應(yīng)注意加強對設(shè)備巡視人員以及運行人員的培訓工作，來努力提升其防誤操作水平，并加強對開關(guān)柜的日常巡視，對于巡視過程中發(fā)現(xiàn)的問題進行及時上報和處理。

2.7 其他控制要點

①對于10 kV開關(guān)柜的金屬封閉式高壓開關(guān)柜動靜觸頭，應(yīng)該采用非金屬的阻燃材料以及絕緣隔板對其進行預(yù)防處理，避免渦流和柜體發(fā)熱等問題。

②在進行開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)該選擇合適的帶電顯示裝置對開關(guān)柜進行動靜觸頭的紅外測溫，從而保證能對開關(guān)柜運行情況有密切的監(jiān)測。

③在進行10 kV開關(guān)柜的觀察孔設(shè)置時，應(yīng)本著方便進行直接觀測的原則進行觀察孔位置的選擇，同時開關(guān)柜的接地開關(guān)和隔離開關(guān)的分合閘操作位置也應(yīng)相對明顯。

3 結(jié) 語

電網(wǎng)中的10 kV開關(guān)柜數(shù)量較多，各開關(guān)柜的運行環(huán)境也有著較大的差異，所以其面臨的故障問題也不盡相同。所以在對10 kV開關(guān)柜故障應(yīng)對策略的研究中，應(yīng)注意對其故障產(chǎn)生的主要原因及其設(shè)備運行環(huán)境的總結(jié)，以便采取相應(yīng)的措施來解決故障問題。

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