35kV高压开关柜绝缘隐患分析及治理方法研究

发表时间:2020/5/21   来源:《电力设备》2020年第3期   作者:程航
[导读] 摘要:伴随现代社会的不断发展,电力已经成为社会发展中不可或缺的重要能源.而电力设备更是发挥着保障能源供应的重要工具。
        (国网绩溪县供电公司  安徽绩溪  245300)
        摘要:伴随现代社会的不断发展,电力已经成为社会发展中不可或缺的重要能源.而电力设备更是发挥着保障能源供应的重要工具。高压开关设备作为一种常见的电力设备,在实践中对其设计和应用就显得至关重要.由于高压开关柜在运行过程中所处的环境十分恶劣,因此开关柜表面的保护层会很快被破坏,出现外部漏电现象,绝缘事故随之发生。我国相关部门一直在改善开关柜的工作环境,同时也在不断优化设备性能。
        关键词:35kV高压开关柜;绝缘隐患;治理
        引言
        本文主要针对35kV高压开关柜进行分析,在解析35kV高压开关柜基本结构及工作原理的基础上,分析35kV高压开关柜绝缘隐患以及引发隐患和故障的原因,针对问题和原因最终提出隐患和故障治理方法,把控质量、加强监管,保证高压开关柜的稳定运行。
        1.35kV高压开关柜基本结构及工作原理概述
        目前在电力系统中常用的35kV高压开关柜从结构上来看主要包括XGN型金属封闭箱型固定式开关柜和KYN型金属铠装移开式开关柜两种类型,而且在35kV高压开关柜中灭弧介质一般采用真空气体。和移动式开关柜相比固定式开关柜结构相对传统,安装位置可以移动,更加灵活多变。因此这要求在设计中考虑移动因素和便携式因素,按照用电安全标准和用电设备相关规定进行设计的同时,还应该加强“五防联锁”设计要求。从加工方式对35kV高压开关柜进行分类,可以将高压开关柜分为三种类型:组装式、焊接式和混合加工方法,其中混合加工方法是在组装式和焊接式的基础上发展起来的,首先在开关柜连接处采用焊接法进行焊接,在变动部分采用组装法进行组装,涵盖了两种方法的优点。
        2.常见事故
        拒合事故和机械事故等是开关柜工作过程中经常出现的事故。其中,拒合事故是目前电网运行中最常见的一类事故。当开关柜不能正常进行分闸动作时,拒合事故就会发生。产生拒合事故的主要原因是开关柜内部的断路器动作失常,反馈给系统的是错误信息。接收错误信息后,开关柜做出错误动作,使得主筒内的相关部件出现损坏,此时断路器也不能正常闭合,进而导致拒合事故的发生。爆炸是开关柜运行中出现频率较高的事故。产生爆炸的主要原因是设备本身的绝缘性较差。其他促使事故发生的因素包括外部环境的温湿度不适合设备工作、外部绝缘层出现损坏、老化等现象及内部元件在较差环境下工作。载流回路和操作回路也是比较容易出现事故的部位。载流回路故障的表现形式多为回路过热。该现象的产生与整个回路的运转情况息息相关,若回路中有部件存在接触不良现象,就会导致回路升温;当开关的接触面积、压力达不到标准要求时,也极易产生回路升温,进而影响设备内部整个回路的运转。回路升温的后果是设备使用年限减少,严重时会出现爆炸事故。操作回路故障的表现形式为元件出现变形。变形可能是元件本身质量问题,也可能是安装人员操作不当引起的。形变的产生会使某些部件出现轻微移动,机构在操作过程中就会出现卡涩现象。若此时的辅助开关安装、调试等工作不到位,机构操作过程中事故发生的概率将会大大增加,开关柜的正常运行也得不到保证。
        3.35kV高压开关柜绝缘隐患治理方法
        3.1确保运行环境安全,规避运行隐患
        在绝缘隐患问题和原因的分析中发现环境条件是引起这些隐患的重要原因,尤其是当前大气污染和生态环境恶化进一步导致电力设备中的绝缘子等元器件受到污染,甚至因为潮湿和污染会出现电流泄露现象,引起闪络问题。针对这一现状和问题需要进一步加强高压开关柜环境治理和优化,加强通风净化以及环境达到,在通风窗口和抽风机上安装相应的网栅和滤网,进一步加强通风净化。针对湿热的环境可以安装响应的热能灯或者是去湿装置,并合理设置空调运行模式,在电缆孔以及开关柜孔中填封相应的阻隔染料,能够有效的阻隔湿气以及可能存在的小动物,对设备安全性能提高具有重要作用。

同时还必须加强相关设备的运维,一旦设备停止运行立即进行清扫,保证设备和开关柜中的绝缘体时刻处于良好状态。
        3.2加强日常维护监管,贯彻落实监管
        对于电力系统以及高压开关柜而言,加强定期维护十分重要,也是基础性措施之一。必须加强电力设备的维护和运行,并且定期的进行电力设备净化,在绝缘设备表面涂抹夏宁应的长效固化剂。在运维中发现老化设备及时更换,未雨绸缪。同时在电力企业中还必须针对电力系统以及高压开关柜制定相应的管理监测方法及体系,定期对电力系统中的相关设备尤其是高压开关柜进行监测,实现科学保养维护及控制。在工作人员以及监测人员的实际工作中,如果发现高压开关柜运行中存在问题或者潜在隐患的时候,必须及时的进行修理与维护,针对故障及隐患进行优化,有效防止绝缘事故的产生。另外相关部门也必须加强对高压开关柜生产的监管和控制,提高质量,从源头上进行改革优化。
        3.3合理配置电力设备,提高设备质量
        对于高压开关柜绝缘隐患而言,要想彻底治理和解决必须从源头上着手,防患于未然,提高对高压开关柜生产质量的监督和把控,保证生产按照相关标准以及规定进行,同时最终产品的性能和质量也必进行把控,保证其可靠性。管理监督电力设备生产的相关部门也必须进一步加强监管力度,建立科学的监管及抽检制度,同时引进先进的检验技术进行监督把控。若这一过程中发现不合格或不达标的高压开关柜,责令其进行整改或优化,坚决杜绝质量不合格的高压开关柜进入市场当中。
        4.整改措施
        4.1严格按照规范进行各项操作
        近年来,很多大型变电站的高压开关柜出现故障的次数逐渐减少。这主要是由于国家出台的相关设计操作规范。在相关规定的辅助下,开关柜运行的稳定性得到了保证。规范内容下需要完成的工作具体如下。(1)严格控制元件质量。针对制造工艺的缺陷进行优化,单个元件测试完合格后才能用于组装。(2)组装前,必须将相关零件清洗干净,选取合适的螺栓将各组件连接。(3)为强化操作过程的规范性,需要定期对变电站内部员工进行培训,使其牢记规范内容,进而约束其进行规范化操作。
        4.2做好运行维护,加强事后控制
        开关柜正常运行时,需要定期进行检修和维护。现阶段,可借助强大的网络系统,在传感和通信等技术的辅助下,对开关柜运行过程进行实时监测。该方式能够及时发现运行故障,快速找到故障位置,并排除故障,降低事故发生率。当事故发生后,需要将铜排用酒精清理干净,修复损伤不大的部件,更换老化零件。
        4.3构建良好环境
        外部环境对开关柜的运行影响很大,因此需要在室内安装抽湿装置,并做好相应的除尘工作。保持外部环境干燥,且开关柜密封性良好,灰尘无法进入到设备内部,零件之间的磨损现象将减缓。定期对外部绝缘层进行检查,以确保设备绝缘性能良好。
        结语
        本文对35V高压开关柜进行了相关介绍,总结了常见的事故类型,结合具体变电站案例对开关柜事故原因进行了分析,并提出了故障防范措施。近年来,在电力部门的不断努力下,开关柜事故明显减少,供电安全得到了充分保证。
        参考文献
        [1]陈海松,励彬,朱立怡,刘文建.基于电容耦合法的高压开关柜局放智能监测装置的研制[J].科技风,2019(28):14.
        [2]阮东,陈刚,尹传文.高压开关柜实际温升超标的原因及对策分析[J].建材发展导向(下),2018,16(5):8-9.
        [3]张应鑫.浅谈10kV高压开关柜的设计[J].冶金与材料,2019,39(04):105-106.
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