电力高压开关柜绝缘故障的分析

发表时间:2020/10/10   来源:《当代电力文化》2020年第14期   作者:龙树峰1 赵红宇2 张洋3
[导读] 高压开关柜是电力系统中非常重要的电气设备。高压开关柜的使用,很大程度上加速了变电站的
        龙树峰1 赵红宇2 张洋3
        1.2.国网大庆供电公司 黑龙江大庆 163000
        3.黑龙江北星电力有限公司生产工程部 黑龙江大庆 163450
        摘 要:高压开关柜是电力系统中非常重要的电气设备。高压开关柜的使用,很大程度上加速了变电站的设计与建设,减少了占地面积,提高了变电站的运行质量,但开关柜的安全运行对电网的安全生产和可靠运行起着非常重要的作用。从某个角度来讲,在高压开关柜实际应用中,往往受多种因素的影响,其中绝缘故障就是一个重要原因,对此,本文主要针对电力高压开关柜绝缘故障的发生原因进行具体研究。结合运行环境、设备运行以及检修水平等原因进行具体分析,并提出关于加强电力高压开关绝缘性能的相关措施,确保电力设备的运行安全。
        关键词:高压开关柜;绝缘故障;优化措施
        一、高压开关柜类型及特点
目前,在电网系统应用的高压开关柜类型较多,主要分为以下几种方式:
        1.组装式:便于加工,可采用不同材质及表面处理方式,装配中便于调整尺寸,外观漂亮。
        2.焊接式:结构强度高,表面处理难度大,装配快捷但调整难度大。
        3.混合组装式:属于上述方式的组合法,部分零部件采用焊接工艺,通过组装,可改善变动部位,从而达到预期效果。
        二、电力高压开关柜出现绝缘故障的主要原因
        1.运行环境安全程度较低,难以保障运行安全
        结合以往的实践经验来看,高压开关柜所处的运行环境复杂程度较高,经常会受到烟雾、湿气等污染源的影响,使得高压开关柜的绝缘性能出现不同程度的降低。举例而言,高压开关柜长期处于高温运行环境当中,会严重加剧内部材质的老化情况。而过低温度运行环境,会加剧绝缘瓷瓶与真空筒在分闸或者合闸过程中,出现严重的震碎情况。长期以往,容易造成高压开关柜出现爆炸等安全事故。
        除此之外,空气间隙不足或者绝缘体爬距不足也可以造成电力开关柜出现绝缘故障问题。部分高压开关柜内的绝缘子在爬距方面,仅有 140-145mm 或者 130-135mm。根据泄露比距计算规则可知,1.333 ~ 1.38cm/k V 与 1.24 ~ 1.29cm/k V的最终数值均小于标准比距。再加上开关柜对接相间距离与绝缘距离分别低于标准要求,即 125mm。一旦出现上述情况,很容易引发电力高压开关柜绝缘故障。
        2.运行设备老化问题明显,检修水平严重不足
        生活水平的不断提高,侧面加大了日常用电的消耗量,与此同时,也侧面加大了电力设备的老化程度。良好的检修工作内容是确保电力设备安全运行的重要保障,也是预防运行老化问题的重要保障。然而,根据工作实际来看,多数技术人员在检修电力运行设备方面,明显存在不足,如没有及时进行更换或检修工作,导致高压开关柜的绝缘性能和安全质量严重降低,无法为电力设备的安全运行提供保障。
        倘若真空泡的透明度低于正常标准的时候,真空断路器的安全性能将会发生大幅度下降,容易出现高压开关柜拒关、拒合等方面的隐患问题,从而影响整个电力系统的运行效果。除此之外,设备检修工作不到位也是造成电力高压开关柜绝缘性能减退的重要原因。主要表现在部分企业为了节省资金成本,不愿意将过多的成本投入到设备检修工作当中,使得部分存在老化问题的设备,未得到及时维修,为后续运行带来严重风险。
        3. 高压开关柜质量存在缺陷,加剧运行风险程度
        高压开关柜的大量使用为电力系统的规模建设带来全新发展契机。针对于此,我国关于高压开关柜的生产厂家得到大力发展,并在市场体系上呈现逐渐增多的趋势。生产厂家数量的增多并不意味着质量安全得以保障,由于缺乏相关电力高压开关柜绝缘故障的分析的监管手段,使得多数生产厂家未得到有效监管与控制,因此导致生产的产品质量无法得到切实保障。
        为了追求利益,部分商家甚至选取未经合格认证的违规产品作为主要的生产材料,进一步加剧高压开关柜的后期运行风险。

即便是电力高压开关柜的部分元件符合耐压标准,并通过耐压测试,但是安装质量尚未得到保障,如螺丝紧固不规则等安装问题仍旧存在,依然可以引发电力高压开关柜绝缘故障问题。
        4. 人为操作存在不合理行为,故障问题频发
        人为操作失误往往多出现于安装工作当中。在实际安装过程中,工作人员需要根据安装标准开展安装工作,目的在于规范自身的工作行为,防止出现不合理的安装行为,进而引发机械故障问题。在安装电力设备的过程中,倘若电气元件的装置效果未达到规定标准,很容易降低电力系统的运行安全程度,比较影响电力设备的使用年限。另外,倘若出现设备操作不当问题,会进一步拓宽设备机械性问题的故障范围,引发短路问题。
        三、提升高压柜开关绝缘性能的优化措施
        1.确保高压开关柜运行环境安全,规避运行隐患问题
        一般来说,运行环境是影响电力高压开关柜运行水平的关键要因。目前,生态环境恶化且大气污染加剧,暴露于外界的电力设备中的母线、套管以及绝缘子等设施逐渐受到环境因素的干扰,出现不同程度的污染问题。其中,高压柜开关受到潮湿环境或者污秽环境的影响,绝缘子很容易出现电流泄露问题,久而久之,很容易出现闪烁问题。
        为进一步确保电力高压开关柜运行环境安全,工作人员需要定期实行通风净化工作,将滤网以及网栅安装到抽风机或者通风窗口处,达到通风净化的目的。与此同时,在空气较为湿热的高压室内,可以增设去湿装置或者热能灯等设备。如此一来,基本上可以有效规避运行隐患问题。
        2.做好日常维护监管工作,贯彻及落实监管内容
        定期实行维护与检测工作,是确保电网安全运行的前提保障,同时也是比较基础性的措施。为确保电力设备日常维护与监管措施得以顺利落实,工作人员需要强化自身的工作职责,贯彻及落实日常监管内容。如可以将长效固化剂涂抹到绝缘设备表面处,并注意老化设备的更换问题,防止故障问题。在此基础上,工作人员可以根据当前电网的运行情况,制定一套安全、合理的维护与监管措施,确保电网运行安全。
        首先,监测技术人员应该定期检查电力系统的运行情况,尤其是高压开关柜的运行情况。如果在检查过程中,发现高压开关柜绝缘性能出现明显不足情况,必须予以及时改进。其次,电力单位需要实时监控电力系统的运行情况,做好系统故障问题的处理工作,避免因电力高压开关柜运行问题而造成绝缘事故。最后,安装人员应该根据安装原则及规范,做好日常安装工作,且明确各个点的安装措施,防止出现安装隐患。
        3.提高工作人员素质,加强故障解决能力
        新时期对工作人员提出了更高的要求,不仅要求工作人员必须熟练掌握高压开关柜操作流程,还要了解相关故障解决措施。同时,为了全面提升工作人员素质,必须加大培训力度,做好专业知识和专业技能的培训,不断增强员工的安全意识,并能不断学习新技术,紧跟行业前进步伐,更好地适应多变的新问题,提高故障解决能力,适应工作发展需求。
        4.切实夯实设备生产质量,做好质量检测工作
        针对目前电力高压开关柜生产质量不佳的情况,监管电力设备生产的相关部门必须加大对电力设备的生产管理力度,确保电力设备性能安全、合理。如果在监管的过程中,发现厂家生产的开关柜电力产品尚未达到规定生产标准,必须予以撤换,并进行二次改造工作,直到质量合格为止。与此同时,对于谋取私利的生产厂家而言,监管部门必须加大对其的惩罚力度,规范其的生产行为,净化市场体系。
        结 语:
        总而言之,相关人员必须要重视高压开关柜绝缘故障问题,及时找出故障原因,采取切实可行可操作的措施进行处理,只有这样才能保证设备运行正常,才能推进电力事业持续、健康发展。
        参考文献:
        [1]兰剑,李德阁,王承玉,等 . 12kV 高压开关柜绝缘故障典型案例分析 [J]. 电器工业,2019.01.022.
        [2]张立峰 , 黄梓亮 , 张泽展 . 电力高压开关柜绝缘事故原因分析及对策 [J]. 通信电源技术 ,2018,35(04):249-250.
        [3]欧阳轩.探讨电力高压开关柜绝缘事故原因分析及对策[J]. 中国高新区 ,2017(22):117+119.
       
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