配电设备中10kV高压配电柜应用分析 吴涛

发表时间:2020/6/19   来源:《基层建设》2020年第4期   作者:吴涛
[导读] 摘要:目前,10KV高压配电网的结构建设在电力系统的运行中占据着重要的位置,直接关系到供电质量以及可靠性水平。
        国网内蒙古东部电力有限公司乌兰浩特市供电分公司  内蒙古乌兰浩特  137400
        摘要:目前,10KV高压配电网的结构建设在电力系统的运行中占据着重要的位置,直接关系到供电质量以及可靠性水平。随着我国科学技术的不断发展,对10KV高压配电柜实际应用的研究也得到了相关部门的高度重视。如何将10KV高压配电柜的作用最大限度的发挥出来,已经成为了我国电力部门所面临的一项重要任务。本文通过对我国目前10KV高压配电柜存在的问题进行分析,并结合案例对其实际应用进行研究。
        关键词:配电设备;10KV;高压配电柜
        引言
        在整个电力系统中,10KV高压配电柜是不可或缺的设备,其不仅承担着线路的投入和退出,而且还能够有效控制和保护我国电网安全、稳定的运行。一旦10KV高压配电柜在运行的过程中出现问题,势必会在一定程度上影响电力系统运行的安全性和可靠性。因此,加强对10KV高压配电柜实际应用的研究是不容忽视的,相关工作人员需要对目前10KV高压配电柜实际应用过程中出现的问题进行全面的了解和掌握,从而根据实际情况采取有效措施将问题解决,以此来提高我国电力系统运行的安全性和稳定性。
        110KV高压配电柜存在的问题分析及解决方法
        从我国目前电力系统配电设备的现状来看,应用最为普遍的就是10KV高压配电柜设备,正是因为设备使用的普遍性,从而导致其在运行过程中存在的故障种类也很多,不仅影响了电力系统的正常运行,而且给人身和用电安全也造成了一定程度的威胁。为此,本人结合自身多年对一次设备和二次设备的检修维护经验,阐述10KV高压配电柜设备在运行中容易出现的问题,并在此基础上简述对这些故障的改进措施,以此来确保电力系统运行的安全性和可靠性。
        1.1高压配电柜电缆验电时存在问题
        在我国电力系统配电设备中,10kV高压配电柜设备的应用十分广泛。但在近几年使用和检修过程中,高压配电柜设备事故较为突出,严重影响设备自身、电网及人身、用电安全。基于此,文章结合笔者工作实情阐述其在使用中存在的较为突出问题,及采取的一些维修举措。在我国对高压配电柜验电的相关规则中明确规定,需要先进行验电工作,然后再挂接地线,也就是说,在执行停电工作的时候,需要在设备没有电压的情况下才能够进行合接地开关。然而就近几年来推广的全封闭型“五防”开关柜的机械“五防”闭锁装置来看,却并不能够充分满足规定中的要求。因此,在设备出现故障需要检修的时候,就必须利用带电装置进行间接验电或采用强行解锁的方式来进行验电,增加了带电合接地刀和触电的风险。
        1.1.1高压配电柜验电时存在一定
        根据目前我们推广的全封闭型”五防”开关柜的机械”五防”闭锁装置,无法满足安全规程”先验电、后挂接地线”的要求。因为在执行停电工作时,在合接地开关前必须验明设备已无电压。然而封闭式高压开关柜处于全封闭状态,按照正常的操作方法,无法用携带式高压验电器对设备进行验电,因此,就出现了强行解锁打开开关柜柜门的方式验电。
        1.1.2高压配电柜柜内空气绝缘间隙小
        现在有些产品生产厂家,不严格执行有关技术标准,使在运行的10kV高压配电柜柜内带电体的相与相、相与地之间空气绝缘间隙多在100,125mm之间。从事这方面工作的人都知道,《高压配电装置设计技术规程》中明确规定10kV系统纯空气绝缘的最小间隙应为125mm。但从交流耐压试验的结果,并结合事故分析可以看出,10kV高压开关柜柜内带电体的相与相间、相与地的最小空气绝缘间隙,低于125mm的,容量出事故。
        1.1.3高压配电柜开断与关合有故障
        出现这类故障的原因一般和高压配电柜关系不是很大,它是由断路器本体造成的,对少油断路器而言,主要表现为喷油短路、灭弧室烧损、开断能力不足、关合时爆炸等。对于真空断路器而言,表现为灭弧室及波纹管漏气、真空度降低、切电容器组重燃、陶瓷管破裂等。


        1.1.4高压配电柜氖灯装置有问题
        目前高压配电柜安装的氖灯式高压带电显示装置大多采用塑料外壳并安装于高压设备间隔内,一旦在操作过程中开关柜内部短路放弧,高温电弧可能将装置的塑料外壳熔化,伤及运行或检修人员。
        1.1.5解决方法
        目前,全封闭高压配电柜的下柜门的闭锁采用的是机械闭锁,只有接地开关合上后,下柜门才能打开。我们可以拆除原有的闭锁装置,采用电磁闭锁。电磁锁接入220V电源,并在电源回路中串入带电装置接点。工作原理是:当线路带电时,接点打开,电磁锁不能励磁,闭锁下柜门;当线路断电时,接点闭合,电磁锁励磁,打开下柜门进行验电。避免了带电合接地刀和触电的可能性。
        1.2配电柜内温升超标
        1.2.1存在问题分析
        随着电网的发展和设备技术的提高,10KV系统全密封开关柜在电网中已大量使用。而开关柜的内部过热现象已成为开关柜使用过程中的常见问题。由于开关柜体的密封性,在一些负荷较重的地区,存在开关柜的温升超标问题。开关柜的温升超标,直接影响设备的安全稳定运行。
        1.2.2解决方法
        随着变电站自动化程度的提高和自动化技术的推广,实施无人值守变电站已成必然趋势。当务之际必须解决一次设备重要部位在线温度监测问题,因为电气设备接点发热是变电站较大的安全隐患之一。过热问题是一个不断发展的过程,如果不加以控制,过热程度会不断加剧,并对绝缘件的性能及设备寿命产生很大的影响。因此,目前,我公司部分重要回路已采用无线测温系统进行温度实时监测,并在此基础上设置相应的报警,以便及时消除事故隐患,避免事故的发生。我们采用的是Yado-EJW3000电气接点温度在线监测装置,将测温传感器直接安装在高压开关柜的上静触头、下静触头和封闭母线上,监测温度时,以无线方式将数据上传,集中显示,并实现超温报警。
        1.3配电柜内缺乏压力释放通道
        1.3.1存在问题分析
        目前,我国部分配电柜厂家生产的配电柜存在压力释放通道窄小或缺失的问题,当柜内设备发生故障时无法将压力完全进行释放,强大的气压冲击会造成盘柜的前后封板打开,致使柜门变形损坏,有时甚至会威胁到检修和运行人员的人身安全。
        1.3.2解决方法
        我公司110KV变电站6KV高压室采用的是某公司生产的KYN28A-`12型号的开关柜,2011年本站1#进线发生一起绝缘击穿短路故障,由于缺乏压力释放通道,强大的气流将柜体的后封板打开撞击到墙壁,严重损坏柜门。为增强柜体的安全防护能力,在柜体上方增设长约1000mm,宽约500mm的通风孔,增加后也加强了通风能力。
        1.4案例说明
        在我国南方某地区110KV变电站需要对30面10KV高压配电柜进行温度监测和火灾报警,根据有关规定和要求,施工技术人员采用30台AT501和288支光纤传感器实现全站所有高压配电柜的温度监测。在这里面需要说明的是,光纤传感器直接安装在高压开关柜的上静触头(A、B、C三相)、下静触头(A、B、C三相)和电缆接头(A、B、C三相)上,实时监测其温度变化,当触点实际温度超过设定值或是有火灾发生时,系统将发出超温报警信号或火灾报警信号,还可给相关负责人发送手机报警信息,同时将报警信号通过光纤载波网送入供电局监控中心。
        2结束语
        综上所述,随着10KV高压配电柜在电力系统中越来越广泛的应用,对其常见故障的原因分析与解决也成为了相关部门人员所面临的一项重大课题。10KV高压配电柜在运行中出现故障,不仅会影响我国电网和负荷的安全,而且对整个电力系统的可靠性也会产生威胁。由此可见,分析10KV高压配电柜在运行中容易出现的问题,并采取有效措施将其解决,对我国电力系统运行的安全性和可靠性具有重要的意义。
        参考文献
        [1]吴健锋.配电设备中10KV高压配电柜应用分析[J].《中国新技术新产品》.2012(05)
        [2]卢永财.10KV高压配电柜安装应用[J].《城市建设理论研究》.2012(20)
        [3]应丽华.10KV高压开关柜设计研究[J].《机电信息》.2012(30)
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