10kv高壓開關(guān)柜故障原因及防范措施

張瑞標(biāo)

廣東正超電氣有限公司

10kv高壓開關(guān)柜故障原因及防范措施

張瑞標(biāo)

廣東正超電氣有限公司

隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展，電網(wǎng)的發(fā)展與普及工作開展程度也在不斷深入，這樣的發(fā)展條件，也就相應(yīng)給予了我國電網(wǎng)企業(yè)時(shí)代發(fā)展的新型機(jī)遇與挑戰(zhàn)，其中，10KV的開關(guān)柜所造成安全事故不斷發(fā)生，給我國電網(wǎng)與其配套設(shè)備的發(fā)展帶來極為不利的發(fā)展影響。

10kv高壓開關(guān)柜；故障原因；防范措施

1、10kV高壓開關(guān)柜的類型

1)根據(jù)安裝方式的不同可以將高壓開關(guān)柜分為移開式與固定式兩種。移開式又可以稱為手車式，主要是指高壓柜內(nèi)的主要電器元件是安裝在手車上的，由于手車可以抽出，互換性較好，供電的可靠性能夠在很大程度上得到提高;固定式正好與移開式相反，高壓開關(guān)柜內(nèi)的主要電器元件是固定的，雖然不如移開式靈活，但卻比較簡單經(jīng)濟(jì)。2)根據(jù)安裝地點(diǎn)的不同主要可以將高壓開關(guān)柜分為戶內(nèi)與戶外兩種。由于戶內(nèi)外環(huán)境、空間等因素，導(dǎo)致有些高壓開關(guān)柜只能在戶內(nèi)安裝使用，有些則只能在戶外安裝使用。3)根據(jù)柜體結(jié)構(gòu)上的不同可以將高壓開關(guān)柜分為金屬封閉鎧裝式開關(guān)柜、金屬封閉間隔式開關(guān)柜、金屬封閉箱式開關(guān)柜和敞開式開關(guān)柜四大類。

2、10kV高壓開關(guān)柜發(fā)生故障的原因

2.1 絕緣因素

目前，市場上各種電力產(chǎn)品的質(zhì)量有高有低，而在電力工程中，如果使用了低質(zhì)量的產(chǎn)品，就會影響開關(guān)柜的絕緣性能。比如PT手車、避雷器手車等尺寸、外觀與元器件的配置不相符，在實(shí)際運(yùn)行過程中，可能由于外界因素的干擾，導(dǎo)致其性能降低。此外，如果＜10kV電壓等級成套設(shè)備回路主回路規(guī)格、聯(lián)絡(luò)橋銅排規(guī)格各不相同，則此時(shí)，絕緣能力的提升，只能依賴于增加冷縮管、熱縮管數(shù)量，可由于電力系統(tǒng)內(nèi)高負(fù)荷運(yùn)行，可直接造成銅排的損壞，使得絕緣層老化速度加快，可間接造成嚴(yán)重的放電事故。

2.2 設(shè)備與材料的質(zhì)量因素

質(zhì)量因素包括兩個(gè)方面，一是電力設(shè)備質(zhì)量，二是電力材料質(zhì)量。在電力工程建設(shè)中，會用到多種不同的材料設(shè)備，這些材料設(shè)備的質(zhì)量如何，對系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性有著直接性的影響，對發(fā)電、供電的質(zhì)量也會造成影響。目前，10kV高壓開關(guān)柜的故障，隔離觸頭質(zhì)量不合格，可引發(fā)手車柜隔離觸頭由于接觸不良而引發(fā)電弧故障。若絕緣子內(nèi)部絕緣性能較差的話，同時(shí)，酚醛氧剝離絕緣子質(zhì)量差、環(huán)氧澆注互感器的使用不符合要求，在此時(shí)材料性能及質(zhì)量，就可能與電力標(biāo)準(zhǔn)的差距無法彌合。因此，即便電力系統(tǒng)正常運(yùn)行條件下，絕緣性能老化速度也會加快，使用壽命會縮短。

2.3 安裝與維護(hù)因素

10kV高壓開關(guān)柜設(shè)備的安裝及檢修工藝低，非但無法確保設(shè)備的安全，而且還可能會增加不安全因素。其中，各出線與母線安裝或檢修的工作量大，如果個(gè)別母排連接螺栓固定不牢固，在運(yùn)行中，連接處的發(fā)熱癥狀可能會比較嚴(yán)重，在此條件下，就大幅增加了整段母線與各饋線做停電處理的可能性。在10kV高壓開關(guān)柜事故中，電纜制作工藝差，導(dǎo)致電纜質(zhì)量不合格，進(jìn)而引發(fā)短路事故，可謂數(shù)見不鮮。

2.4 操作因素

10kV高壓開關(guān)柜中的斷路器，為一次性主體設(shè)備，在變電站運(yùn)行過程中，其內(nèi)部的運(yùn)行環(huán)境為高電壓、大電流的環(huán)境，因此，對設(shè)備運(yùn)行極有可能產(chǎn)生不良的影響，主要表現(xiàn)在以下幾方面：一是柜體機(jī)械強(qiáng)度不足，發(fā)生短路時(shí)，由于點(diǎn)動力作用使開關(guān)與柜體發(fā)生位移，進(jìn)而形成電弧，甚至?xí)l(fā)爆炸；二是動觸頭或者靜觸頭，由于長時(shí)間使用，兩種觸頭之間產(chǎn)生相互摩擦，造成接觸點(diǎn)或接觸面減少，引發(fā)觸頭不良狀況；三是在安裝設(shè)備過程中，由于操作不當(dāng)，對設(shè)備結(jié)構(gòu)的完整性造成破壞，比如動靜觸頭插入不規(guī)范，可能由于接觸電阻過大而出現(xiàn)故障。在安裝操作過程中，誤動、拒動等均是引發(fā)故障的重要因素，表現(xiàn)在操動機(jī)構(gòu)、傳動系統(tǒng)的機(jī)械故障而引發(fā)的開關(guān)柜故障，表現(xiàn)在部件變形或位移、脫扣失靈；由于電氣控制與輔助回路引發(fā)的故障，導(dǎo)致保護(hù)裝置無法正常執(zhí)行命令。

3、10kV高壓開關(guān)柜故障解決對策

3.1 優(yōu)化材料選擇

在對高壓開關(guān)裝置的構(gòu)成材料進(jìn)行選擇的時(shí)候，一方面需要對其的絕緣性進(jìn)行加強(qiáng)，即：純瓷絕緣≥16mm/ kV，按12kV計(jì)算，爬電的距離至少達(dá)到192mm；有機(jī)絕緣≥20mm/ kV，按12kV計(jì)算，爬電的距離至少達(dá)到240mm；

3.2 提高設(shè)備的安全性能

35kV的固體絕緣電流感應(yīng)裝置以及電磁類的電壓感應(yīng)裝置需要按照10%的設(shè)置比例進(jìn)行抽樣調(diào)查，完成對其的運(yùn)行狀況的調(diào)查實(shí)驗(yàn)。就電壓感應(yīng)器來說，其需要將局部放電活動與耐壓活動進(jìn)行結(jié)合，實(shí)現(xiàn)同時(shí)進(jìn)行，進(jìn)而達(dá)到對其的性能測試。對斷路器來說，需要對其分、合閘的不同情況進(jìn)行分析，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對其抗壓能力的明確。注重于制造技術(shù)本身與工藝感官體驗(yàn)的結(jié)合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)發(fā)展的有效實(shí)現(xiàn)。

3.3 對開關(guān)裝置的整體進(jìn)行檢驗(yàn)設(shè)置

在進(jìn)行出廠檢驗(yàn)的時(shí)候，需要對檢查活動的開展方式進(jìn)行多樣化、有效化進(jìn)行，使得產(chǎn)品的總體質(zhì)量水平得以很好地提高。其檢驗(yàn)的內(nèi)容包括了：對高壓開關(guān)裝置內(nèi)部的絕緣線進(jìn)行明確、對起到輔助與控制作用的回路元件進(jìn)行充分測試、對其運(yùn)行時(shí)的溫度改變情況進(jìn)行明確等。

3.4 對外在環(huán)境因素的檢測

就外部環(huán)境來說，其對于高壓開關(guān)裝置的影響也是尤為突出的，因此，對于外部環(huán)境的檢測工作開展也就顯得尤為必要，在此基礎(chǔ)上，所進(jìn)行的不良影響因素明確與解決，是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品工作得以更好進(jìn)行的重要保障。其具體內(nèi)容可以是：一者，設(shè)置過濾網(wǎng)，減少外界灰層的進(jìn)入，破壞工作環(huán)境的穩(wěn)定性；二者，是開展除潮工作，使得產(chǎn)品的整體工作環(huán)境的溫度與濕度滿足其工作的實(shí)際需求，同時(shí)，也能實(shí)現(xiàn)其使用壽命的提高。

結(jié)語

在電力系統(tǒng)的運(yùn)行中，10kV高壓開關(guān)柜發(fā)揮著重要的作用，為了確保高壓開關(guān)柜的穩(wěn)定性與安全性，應(yīng)不斷總結(jié)發(fā)生故障的原因，并建立一套科學(xué)完善的管理體系，從環(huán)境、技術(shù)、爬電比距及性能保護(hù)等各個(gè)方面做好防范措施，以降低高壓開關(guān)柜的故障發(fā)生率，提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性。

[1]黃慶榮.10kV高壓開關(guān)柜故障原因分析及措施[J].電子世界，2014，(03)：47-48.

[2]王建平，楊圣.10kV高壓開關(guān)柜故障原因及防范措施探討[J].機(jī)電信息，2013，(27)：42-43.