10千伏高压开关柜常见故障与对策分析

发表时间:2021/1/7   来源:《当代电力文化》2020年第22期   作者:张贵良
[导读] 近年来,我国科学技术发展速度在不断加快的同时,在电力领域中,也渐渐强化了对先进科学技术手段的利用
        张贵良
        广西华磊新材料有限公司广西平果 531499
        摘  要:近年来,我国科学技术发展速度在不断加快的同时,在电力领域中,也渐渐强化了对先进科学技术手段的利用。当前,在我国电力行业中,对于10千伏高压开关柜应用较为广泛。但是,因为受到的影响因素较多,所以高压开关柜在运行期间经常存在问题。基于此,本文即对10千伏高压开关柜常见故障展开了分析,并在了解成因的基础上,制定了具有一定可行性的解决对策,以期相关人员借鉴。
        关键词:10千伏高压开关柜;故障;对策
        在变电站中,10千伏高压开关柜是非常重要的设备。可以说,10千伏高压开关柜检修水平的高低,对变电站运行稳定性影响很大。但是,在10千伏高压开关柜运行期间,因为干扰因素偏多,致使设备运行较低,经常出现故障问题。对此,应该加大对10千伏高压开关柜的检修力度,明确检修要点,分析故障成因,科学制定故障处理措施,保证变电站在运行时,能够更加高效且安全。
一、10千伏高压开关柜的种类分析
        通过对10千伏高压开关柜的进一步分析可知,如果从安置方面划分,主要有两种,分别为:户外式及户内式。而若从使用角度划分,则可以分为固定式及移开式两种。
        第一,从安置层面划分。若将10千伏高压开关柜从安置的角度进行划分,主要可以分为两种,具体为:户外式和户内式。一般,10千伏及以下对户内式的应用非常广泛[1]。依照一次线路方案的差异性,还能进一步细分,主要包括:母线分段柜等。同时,10千伏进出线开关内部,大多会安装真空断路器。
第二,从使用层面划分。若从使用的角度对10千伏高压开关柜进行划分,具体包括固定式及移开式两种。在以往的工作中,发电厂的用电系统大多会利用移开式开关柜。而在供电系统中,固定式开关柜的应用则比较常见。而在科学技术水平不断提升的新形态下,再加上新产品的大力研发,应用的方法也发生了很大改变。比如:金属铠装移开式开关柜,就是将固定式开关柜作为参考而逐渐演变而来,属于全封闭结构,操作性能完好,便于检修,能大幅度提升运行的稳定性和可靠性[2]。如表1为广西华磊新材料有限公司轻合金材料项目轻合金工程
10kV金属铠装移开式中置开关柜技术规格。

二、10千伏高压开关柜常见故障分析
(一)10千伏高压开关柜的绝缘性能低
        在电力系统中,高压开关柜是应用最为广泛的开关设备之一。与普通的设备相比,高压开关柜具有两方面特点,一方面,应用的范围比较大。另一方面,使用数量逐年增加。10千伏高压开关柜具有诸多优点,但运行期间若出现故障,造成的影响和损失则会非常大。在高压开关柜的绝缘性能要求方面,主要有两点。
        第一,爬距及空气间隙不能满足相应的标准。在对10千伏高压开关柜选择和利用阶段,很多故障都出现在爬距或空气间隙不达标上。针对这两种问题,是影响开关柜的绝缘性能不高的关键因素,不利于开关柜运行稳定性。
        第二,加工质量不高。在对10千伏高压开关柜进行制作的时候,耐压的程度与加工期间的水平、质量有直接关系,并与组成部分相关。所以,在对耐压性检测过程中,如果只是一个软件的耐压性满足标准,并不意味着10千伏高压开关柜耐压性达标。所以,应该强化对这一层面的注意[3]。
(二)10千伏高压开关柜的防护、防爆性能偏低
        在10千伏高压开关柜运行时,由于干扰因素偏多,常见的主要包括:人为操作不合理、绝缘老化、短路等,最终导出现一次回路短路故障。在数万安培的短路电流下,能够瞬间产生高温高气体,假设这些气体在有限的空间内无法实现短时间有效释放,会出现极限爆炸,开关柜炸裂不仅会损坏相邻设施,也在一定程度上给操作者的生命安全带来威胁。此外,若不能科学的处理好开关柜的面板孔和观察孔,就会大大降低高压开关柜的防护等级[4]。
(三)10千伏高压开关柜发热故障
        一般,10千伏高压开关柜在运行期间,发热属于比较正常的现象。但是,若出现开关柜过热或者导电回路发热现象,则属于异常状态。开关柜在运行的时候,当导电回路的产生的热量大于疏散的热量时,热量差会使开关柜温度升高。若运行温度长时间处于或已经超过额定温度时,会导致开关柜出现局部过热的现象。并且,因为局部比较热,一时之间不能快速释放出去,从而在瞬时迸发出了较大的热量,最终引发故障问题。当小电流时,发热现象不会太明显,但若电流增加,发热功率也会顺势增加,一旦电流过大,释放的热量会越来越大,造成的后果非常严重。
三、10千伏高压开关柜常见故障的解决对策分析
(一)优化10千伏高压开关柜运行环境
        若想保证10千伏高压开关柜平稳且正常的运行,首先要有良好的运行环境作为支撑。经分析,高温带来的影响不容忽视,若运行温度超过上限,会影响开关柜的内部元器件的绝缘性,是其收到不可逆的磨损,缩短了设备的使用寿命,也降低了开关柜的绝缘性能。反之,开关柜的运行环境温度太低,则会导致开关内部应力逐渐增大,不同程度上给开关柜的绝缘性带来干扰[5]。所以,在故障处理期间,应该适当对空气的绝缘距离进行增强,严格的检查运行环境,科学排除各类安全隐患。
(二)合理规避开关柜绝缘事故
        针对绝缘事故,在10千伏高压开关柜运行中出现的几率很大。这一问题的出现,主要是因为绝缘距离不足等导致的。并且,开关柜运行环境也比较差,最终引发绝缘故障。在对这一故障处理期间,检修维护人员应该加大重视,严格依照规范进行操作,加大对开关柜过压保护力度,确保不会出现操作不到位而导致绝缘层击穿的现象。同时,对开关柜定期的开展预防性试验,强化维护,以便10千伏高压开关柜可以处于平稳的运行状态下。此外,务必要保证开关柜的安全绝缘距离合理,将绝缘校验工作做到位,结合施工图纸,有序施工,精准排除各类故障,进而增强开关柜运行的高效性。
(三)有针对性的解决故障问题
        在对10千伏高压开关柜故障检修期间,应该对故障合理分析,并有针对性制定解决办法,以便可以最大限度的提升故障水平。比如:在2019年,某客户开关柜发生爆炸问题,在处理时,首先要对故障的成因进行分析。最终明确:故障主要是因为熔断器的撞击器在发生动作之后,开关柜内的负荷开关的指示吊牌无法正确的显示。而这一情况下,运维人员非常有可能做出错误的判断,致使熔断器的电弧无法熄灭最终引发爆炸。对此,需要做好熔断器的运行管理工作,加大检查和测试力度,判断熔断器是否有故障电流存在。之后,以此作为依据,对高压熔断器的过载使用情况进行严格预防,以便能够最大限度降低熔断电流出现的几率,提升高压开关柜运行可靠性。
(四)明确10千伏高压开关柜运行注意事项
        在开关闸操作位置安置方面,10千伏隔离开关或者接地开关分闸位置应该明显可见,观察孔的安装位置应该尽可能满足目测检查的视野范围内,以便于操作期间观察,以防出现拉杆脱落故障及时处理。设计10千伏高压开关柜的过程中,动静触头应通过红外测温后进行选择,以便挑选可靠性强的带电显示装置,高效监测开关柜内部运行情况。此外,为了避免出现涡流问题,可以利用非金属制成的绝缘隔板放置在开关柜及金属封闭式高压开关柜动静触头间,也可以减少柜体发热现象。
结束语:
        综合而言,在10千伏高压开关柜运行期间,经常会被各种各样的因素所干扰,致使高压开关柜出现故障问题,不仅影响了运行的质量和效率,也危及到了配电网运行的稳定性。所以,为了可以将故障快速解决,应该做好高压开关柜的定期检修和维护工作,明确检修的内容和要点,深入剖析故障的原因,然后有针对性的采取处理措施,确保在有效降低故障问题出现几率的同时,还能让高压开关柜平稳运行。
参考文献:
[1]王宏,张铁.10千伏高压开关柜常见故障分析和对策措施[J].中国电力教育,2018,S3:494-495.
[2]田小宇.浅析10kV高压开关柜故障原因及防范措施[J].商品与质量·建筑与发展,2019,000(002):744-744.
[3]唐洁.10kV高压开关柜故障原因分析及措施[J].工程技术:引文版,2019,23(3):00173-00173.
[4]赵丛丛,尹燕林.10kV高压开关柜常见故障分析与对策[J].工业,2018,000(024):P.286-286.
[5]张天军,张伟虎.10kV高压开关柜常见故障及对策分析[J].技术与市场,2019,000(008):213-213.
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