(国网冀北电力有限公司张北县供电分公司河北张家口076450)
摘要:在最近几年,随着行业新一轮的改革,采用10千伏的高电压开关柜已经变得越来越流行,开关柜不仅保持电力系统的稳定运行,而且在各种故障条件下可以断开设备的连接,以确保设备和操作人员的安全。但从长远发展来看,企业需要加强10千伏高压开关设备的故障诊断,并采取相应的措施,使其发挥在系统更全面的安全保护作用。本文从探讨高压开关柜的重要涵义出发,详细深入分析了开关柜的一些常见故障。最后,针对这些故障,本文提出了相应的处理策略。
关键词:10千伏高压开关柜;常见故障;处理措施
1高压开关柜的涵义
通常高压开关柜的作用是在电力系统运行过程中通过对配电、输电和变电的消耗和转变进行相应的控制和保护。其会按照电压等级适用于相关千伏的电器,选择符合相关条件的高压开关柜。并且高压开关柜是由隔离开关、高压负荷开关、接地开关和电器元件等设备组成的配电设备。其中空气和绝缘材料都是高压开关柜内部的绝缘载体,输送和分配电力网中的电力能源是它的主要作用,并且最重要的是要按照有关部门的相关标准和客户的实际需要对其进行严格的设计与应用,尽量减少高压开关柜在其运作时发生的故障问题,保证其设备正常运转。
210kV高压开关柜常见故障
2.110kV开关柜发热故障
据资料统计,2011-2016年间10kV开关柜的故障发生率不断上升,而发热故障占据主要的故障原因,总次数约40%左右,因此发热故障是开关柜故障类型中最常见、也是特别容易造成故障的类型。而在10kV开关柜中其发热的主要热源就是其导电回路,在导电回路通过电网中的高电压、大电流的电能时,其导体会发热,接头处也会发热,开关柜中还有涡流发热和其他的部分发热。这些热能在开关柜工作的时候不停的产生,也会随着开关柜内的散热结构对外散发。如果开关柜在工作过程中出现了散热速度慢于产热速度,就会出现热量累积情况,导致开关柜的温度不停的上升,这种上升是异常的,不在开关柜的设计之中,如果温度上升过多甚至会造成开关柜损坏或者电力事故。
2.210kV开关柜绝缘故障
随着电力系统的快速发展,10KV高压开关柜装用数量大幅增加。高压开关柜性能质量好坏直接关系着高压开关柜的运行状态,从而对电网安全生产和电力系统的可靠性产生重要影响。近年来,10KV高压开关柜故障增多的另一个主要原因是柜内绝缘缺陷所导致的。现场运行经验表明,10KV高压开关柜在运行过程中受绝缘性能老化、绝缘需求不达标、绝缘环境恶劣等因素影响,导致绝缘故障率明显较高。绝缘故障在开关柜中的主要表现形式就是污闪,所谓污闪就是在开关柜工作过程中,日积月累地在其内部绝缘体和进行绝缘工作的套管等部位集聚污垢,此时如果环境正好较为潮湿,就会导致某些绝缘部位不能继续发挥其绝缘作用,造成污闪。这种情况在工业比较发达的地区和沿海城市更为常见。
2.310kV开关柜电气元件故障
由于开关柜已经发展成为一种综合性的成套设备,所以现在使用的开关柜内部所包含的电气元件也相对较多。在开关柜的长期高压运行环境下,这些电气元件例如带电显示器、避雷器和电压互感器等元件就容易出现故障,进而导致开关柜出现工作故障。带点显示器由于其工作内容的特点导致其本身质量强度就比其他元件低,在其自身质量不高的情况下再附加上其较为恶劣的工作环境,导致带点显示器的故障率极高,甚至在我国目前使用的10kV开关柜中有很多开关柜的带电显示器不能正常工作,不能发挥其职能。避雷器故障的出现大多就是因为其元件密封性出现问题导致的,一旦该元件的密封性出现问题,外界环境中的湿气就会进入避雷器内部,进而导致其内部部件老化,其元件工作能力严重下降,导致开关柜出现该类型故障。而电压互感器故障的原因种类就较多了,如出现安装不正确、调试不科学等问题都会导致电压互感器出现故障。
2.410kV开关柜机械传动操作机构故障
开关柜内部还包括了机械传动操作机构,该部件也对开关柜的工作有较为重要的影响。在10kV开关柜中其操作机构弯曲变形、传动销断裂和其它传动装置出现问题都是较为常见的机械传动操作机构故障形式。这些故障如果出现就会导致开关柜不能正常使用。
310kV开关柜故障的处理策略
3.1重视开关柜的设计进和应用
设计初期,就要结合新的设计理念对其设计方案进行优化,保证设计方案的科学性和实用性。对于新式开关柜,首先应该保证其散热能力,其次再考虑其他方面特性。要提高开关柜整体绝缘性,严格控制开关柜的质量,要严格按照标准对其各方面参数进行检测,有不合格的地方要加以修复,保证其整体绝缘性良好。在进行开关柜的应用选择时,要选用具有较强的绝缘能力的材料,开关柜中的导线绝缘层要满足设计的要求。
3.2做好开关柜的安装工作
在对开关柜进行安装的时候,要派遣专业的人员进行相关的安装操作,在安装的时候一定要注意不能损坏开关柜的内部器件,对于绝缘部分不能划伤,防止对其绝缘性造成损伤。对于开关柜的安装环境也要谨慎选择,避免阳光直射和过于潮湿的环境,尽力保证开关柜安装在阴凉干燥的环境下。在完成安装工作以后要及时对其进行调试和检测,保证其各项表现正常,符合电网工作要求。
3.3优化运行条件
避免环境引发高压开关柜运行故障,电力单位应对高压开关柜的运行环境进行改善,在温度较高时,为及时排散开关柜的热量,应在手车柜前后安装风扇或者在上柜和母线柜后下柜闷板上设散热孔,加强空气对流,以便于高压开关柜通风散热,确保柜的干燥;在多雨潮湿季节,应首先做好排水工作,还应在母线室安装加热器、在电缆室和开关室安装加热除湿器,实现有效调节温湿度的目的,确保高压开关柜周围的湿度和温度都保持在标准要求范围之内;另外,还应做好开关柜清理工作,以确保高压开关柜运行的安全可靠。
3.4加强对运行巡视检测
在高压开关柜应用过程中要保证其各个部分的可靠性和安全性,并可以经过长期检测的使用,避免因一些元器件的不良品质导致整个高压开关柜在应用过程中发生事故。因此高压开关柜的设计和应用要根据国家相关规定严格进行,应时常检测所有使用的绝缘介质、相关设备和元件等,可以有效保障高压开关柜正常运行。
传统的检修维护模式是运用多个检修班组同时对多个维护作业面开展维修作业,这样不但会造成资源浪费,还会造成巨大的经济损失,同时需要在停电状态下才可开展计划检修作业。目前,随着电压等级的提高、电网规模的扩大以及用电负荷的增长,如果再进行停电检修,不能满足实际运行的需求。因此,实行巡视检测是必须的。巡视检测可以对电气设备的状态开展实时监视,能准确、及时发现运行中存在的潜在隐患,及时采取有效措施,提高了维护检修工作的针对性。尤其在开关柜运行过程中,当遇到柜内的异声时要仔细分析,巡视时必须高度认真细致,特别对主变大电流回路有关接头的检测,一旦发现温度异常升高的情况,一定要提高警觉,先通知调度转移负荷来防止过热恶化而造成不必要的事故,提高设备故障巡视水平。
结语
综上所述,现如今人们可以顺利地使用电力能源是因为电力设备的建立,其中在电力系统中高压开关柜是使用范围最大的设备设施,10千伏开关柜是现阶段我国企业应用的非常多的一种开关柜类型,同时,10kV高压开关柜在工作期间受到自身及外界因素影响易出现故障。正是如此,高压开关柜一旦发生故障将会出现非常严重的后果。这些故障不仅仅导致高压开关柜不能正常工作,更是对电网传输电能能力的严重损害,影响了电网供电的可靠性和人民的生活。因此要对开关柜的常见故障从设计、应用、安装、运行检测等各个环节进行防范和应对,保证其可靠性,让其更好的为电网、为人民生活服务。
参考文献
[1]徐康健.10kV开关柜母排过热故障的分析与处理[J].电世界,2017,58(01):17-19.
[2]马柯明.变电站高压开关柜绝缘性能检测与故障诊断技术探究[J].中国新技术新产品,2017,(02):67-68.
[3]李祥永,张越,李倩.10kV配电开关柜设计要点及防范措施[J].智能建筑电气技术,2017,11(02):75-76+87.
作者
武志效,身份证号:13252119810814xxxx。