电力系统中的高低压开关柜检验技术

发表时间:2020/10/13   来源:《城镇建设》2020年7月20期   作者: 谢宗昂
[导读] 现如今,随着我国电力企业的快速发展,高低压开关柜在电力系统中发挥了非常重要的作用,为了确保高低压开关柜的可靠性和安全性,
        谢宗昂
        杭州丰安电力建设有限公司    浙江杭州   310000
        摘要:现如今,随着我国电力企业的快速发展,高低压开关柜在电力系统中发挥了非常重要的作用,为了确保高低压开关柜的可靠性和安全性,对高低压开关柜进行电气性能检验是必不可少的。基于此,本文探讨了高低压开关柜电气检验项目。
        关键词:电力系统;高低压;开关柜;检验技术
        引言
        高低压开关柜作为电力系统中的重要组成部分,需要保证自身正常运行才能确保整个电力系统的顺畅运行。在目前电力系统规模不断扩大来满足人们日益增长的电能需求的形势下,电力系统中的高低压开关数量和种类也在不断增加,这也增加了此类装置的故障问题。而对其故障原因进行分析可知,其中其自身质量原因比较关键。为此,在使用高低压开关柜之前需要结合其常见故障做好检验处理工作,也就是合理应用相应的检验技术,提前发现此类设备的质量问题并进行故障排除或更换,保障整个电力系统的稳定与可靠运行。
        1常见故障
        目前电力系统中所应用的高低压开关柜的数量和种类在不断增多,同时也增加了其运行中的故障概率和数量,总结起来主要有以下几种常见故障:(1)拒动和误动故障。此种故障会对高低压开关柜作用的发挥造成影响并且会引发对电力系统的危害,表现出现机械故障而导致其传动系统运行不畅的问题,或者是由于出现比较多的控制指令错误问题而造成其电气控制回路运行不畅的问题。(2)关合与开关故障。此故障通常是由相应断路器本身出现问题而导致的,不仅会影响高低压开关柜的正常运行,甚至会损坏整个电力系统。(3)绝缘故障。此类故障比较常见,主要表现出会降低开关柜的绝缘性能,从而会对开关柜的正常运行造成影响,导致运行不畅故障,甚至会导致其出现安全事故。这主要由于其本身存在质量缺陷,或者是受到雷击等外界因素影响而导致出现了绝缘故障缺陷问题。
        2高低压开关柜的电气检验项目
        2.1绝缘性检查
        绝缘性能的检查是检验高低压开关柜性能的重要指标,在绝缘性检查的过程当中,国家标准对资源性做了明确的规定,并且要求高低压开关柜的绝缘时间持续性鸟巢在进行产品考核的过程当中,不仅要考核产品的运行状况,更需要对产品的绝缘性以及端口间的绝缘性能进行有效的考察。在具体的应用过程当中,既然产品能够承受的充电发热时长或者操作电压过高时,出现的任何问题都在考核的范围之内。当绝缘体表面受到尘埃和水汽侵蚀时,绝缘体性能下降,所以必须要保障绝缘体的运行拥有洁净的运行环境。国家明确规定,在进行绝缘体的那样实验过程当中,需要充分考察实验的条件和设备,因为这些因素会对实验结果造成很大的影响,在规定的安装类别条件下,冲击耐压试验,对产品承受力也会造成很大的影响,操作过程中,由于过电压等一系列的问题似的操作类型,复杂性不断增强,过电压一般包括谐振过电压、铁磁谐振过电压和有线性过电压等。此外,还需要充分考虑地方的供电特点,对不同额定电压的产品的绝缘性水平进行不同的考量,针对额定电压为7.2KV的产品,不仅能够提高短时工频耐受的电压值,将通用值由23KV变为30KV,而且能够不再受系统当中中接地点的影响。


        2.2温升检验
        在电气性能检验中温升试验也是不可或缺的重要项目,因为必须通过温升试验才能考核验证产品在长期承载额定电流工作状态下规定部位的温升是否符合标准规定的温升极限,考核验证产品载流部件损耗和铁磁损耗引起的发热是否会影响产品性能、是否会损坏或降低产品绝缘水平、是否会造成载流部件或相邻部件的损坏。与前述短路电流产生的焦耳热快速破坏绝缘导致产品介电性能下降不同的是,开关柜长期承载额定电流工作状态下温升产生的热量是一个相对缓慢长期的影响过程,如果开关柜的温升超过允许值,会加速绝缘件的老化进程,使产品的绝缘水平过早下降到正常耐受值以下,产生影响安全运行的隐患。由于温升影响因素主要在结构和主电路截面及载流部件连接等方面,在开关柜结构和主电路载流截面积定型且内部元器件自身温升符合标准规定前提下,只需型式试验即能验证开关柜整机的温升是否符合标准规定。加之温升试验所需设备及多种标准连接铜排或电缆等条件的限制,所以温升试验不需列入例行检验项目。由于开关柜结构和主电路载流截面积都已经确定且内部元器件自身温升符合标准规定,例行检验仅需验证载流部件连接部位的接触是否达到技术要求即可,所以制造厂通常采用测量产品整机回路(直流)电阻的方法检验主电路载流部件各连接部位接触是否正常即可,此方法还可以用于检查铜排的直流电阻是否在正常范围,防止有缺陷的铜排在开关柜中使用。由于回路电阻值是从温升试验合格的产品等效得出,测试方法简便易行,测试结果直观可靠,是保证高低压开关柜载流部件连接部位接触良好、正常运行时发热不超过标准规定值的必不可少的例行检验项目。
        2.3短路性能检验
        短路性能检验主要是检验若电力系统中发生较大过载或短路等非正常状况,高低压开关柜可以接通,在规定时间中承受与断开故障电流的能力,涉及额定短时耐受电流能力与额定短路接通断开能力两项试验。由于接通和断开操作是由内部元件,如断路器等,执行且完成的,因此,本文将着重探析额定短时耐受电流能力。额定短时耐受电流能力指开关柜能够耐受的不超过额定值的短路电流所产生的焦耳热与由此出现的电动应力及热应力。由于出现短路状况时,电流将高达几十千安倍,并且还将持续一段时间,这将会产生很大的焦耳热,进而会致使绝缘材料加速老化,从而极大程度地降低绝缘水平,因为在高达90摄氏度的温度下,铜材的机械性能会开始降低,故过度发热还将导致导体连接处的接触面发生变形,从而增大接触电阻。此外,短路电流还将产生电动力,电动力将损坏开关柜内部的绝缘件,致使其断裂,同时还会使母排和柜体变形,后果非常严重,将改变爬电距离与电气间隙,大大降低绝缘水平。额定短时耐受电流能力能够使高低压开关柜的安全性得到有效保证,试验条件为模拟供电系统短路状态,并且比实际短路状态更加苛刻。额定短时耐受电流能力包括短时耐受电流与峰值耐受电流两个指标,短时耐受电流又称为热稳定电流,而峰值耐受电流又称为动稳定电流,国家标准规定若短路电流不小于50kA,低压开关柜的试验电流持续时间是1秒,峰值耐受电流和短时耐受电流的比应为2.2;而高压开关柜试验电流持续时间是4秒,两个电流的比值则更高。额定短时耐受电流性能指标备受电力用户的重视,是短路性能检验极其重要的检验项目,直接影响着高低压供电系统的安全性。短路性能检验目的是检验在发生短路的极端情况下,高低压开关柜可靠、安全运行的能力,短路性能试验会使产品的可靠性与性能受到损害,且对试验条件与实验设备要求非常高,通常普通的生产企业、检验机构的条件无法达到试验要求,因此,短路性能检验是型式检验项目。
        结语
        总之,电气性能的检验是检查开关柜设计与制造是否符合标准的一个重要步骤,也是保证安全柜得以正常运行的一个保障,所以通过对绝缘性能实验,短路性能试验以及温升试验,这三类是园项目进行探索和分析确定开关柜能够满足使用的标准以及需要保证开关柜运行有良好的环境,通过相关人员的努力与监督,更好的支持我国电力系统的运转。
        参考文献
        [1]马宏.高低压开关柜电气检验项目分析[J].电工电气,2018(12):56-58.
        [2]李云忠.浅谈高、低压开关柜的安装[J].电子世界,2018(12):319.
        [3]邹积玉.对于高低压开关柜安装的要点分析[J].科技致富向导,2019(09):175.
       
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