基于电力系统高压开关柜常见故障问题分析

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　　摘 要 电力系统高压开关柜有着广泛应用，但在使用过程中也存在诸多问题比如：绝缘性、接触不良、材料质量、构件老化、误动故障等。针对这些故障问题进行优化分析，对提高电力系统运行效果，确保运行稳定具有重要意义。接下来，笔者结合实践研究，就电力系统高压开关柜常见故障问题与解决方法进行简要分析。
　　关键词 电力系统;高压开关柜;常见故障;问题分析
　　高压开关柜作为以高压开关为主的电器装置，主要应用配电系统具有接收与分配电能的作用，同时进行线路控制、保护、调节，是电力系统主要电气设备。电力系统中，高压开关柜有着广泛应用，关系着系统运行效果。因此，加大故障问题分析与优化成为企业亟待解决的问题。
　　1 高压开关柜常见故障
　　1.1 绝缘故障
　　因为产品配置差异，在实际运行过程中容易受到外部环境影响，若正处于长期运行时受到一次事故冲击就会影响绝缘效果，威胁人们生命安全。小于10kV电压等级配套设备中，主回路为不同规格的铜排，还有一些添加如热缩管、冷缩管等绝缘层确保稳定。长时间运行时，荷载较大的铜排长时间发热造成绝缘层老化、脱落，存在巨大安全危险。
　　1.2 接触故障
　　断路器时开关柜中一次主体设备，承载着电流、高电压，关系着运行安全。运行过程中，断路器接触不良主要在静触头和动触头连接位置产生。这是因为柜体机械强度不足，短路电流流径开关时受电动力影响造成柜体和开关之间位移，导致触头间接触电阻增加出现电弧。静触头或动触头长时间运行时由于存在机械摩擦造成接触点减少，触头之间接触不良。人工控制小车开关过程中，动静触头插入深度不够增加接触电阻。
　　1.3 材料质量不过关
　　材料质量关系着供电稳定性，导致手车柜的隔离触头由于接触不良出现电弧故障，也就是隔离触头质量较低。绝缘子头部内绝缘强度低，环氧绕驻电互感器与酚醛环氧玻璃绝缘子质量低。相对于瓷绝缘性，这种绝缘憎水性差，表面粗糙堆积灰尘、潮湿，加快绝缘老化，甚至出现爬电。
　　1.4 构件老化
　　现阶段，真空断路器运行过程中，电流参数小。不过，受到短路故障影响断开后就会增加电流参数。真空泡在真空度明显降低，断路器总体性降低，发生事故后存在爆炸危险。此外，变电站高压柜荷载提高后，短路電流与容量不断提高，在真空断路器的额定电流无法达到系统需求后，存在短路故障。同时，避雷器长时间运行受外部影响导致避雷器内部进水，加快避雷器老化、变质速度[1]。
　　2 电力系统高压开关柜故障改进
　　2.1 选择适合的型号
　　初期设计时注意柜体、断路器等一次元器件型号选择，做好稳定性、热稳定性指标分析，科学设置柜体内元器件，为设备制造提供适合的方案。变电站、开闭站等地方，VS1断路器核心构件需选择进口材料，提升安全性。此外，针对断路器绝缘裕量较低，机械螺钉脱落可以制定防护方案，定期维护，增加绝缘分区。
　　2.2 安全最小净距
　　配电系统需要保证安全最小净距，相间与对地空气缝隙不可低于125mm。复合柜一些柜体较小难以确保空气间隙，母线与阻燃热缩绝缘套可以使用排热缩管，复全热缩绝缘带与绝缘防护罩等。使用复合绝缘结构过程中要保证材料介电常数配合，保证人员生命安全以及有害气体对母线的腐蚀[2]。
　　2.3 爬电比距
　　为保证稳定性，设计高压开关柜过程中需要注意高压开关柜内组件与绝缘件的外绝缘爬电比距对于纯瓷绝缘为18mm/kV，有机绝缘为20mm/kV。因为要求严格使得一些元器件未能达到要求。所以，要求安排专业厂家生产定制从而满足要求。
　　2.4 提升继电保护性能
　　提升继电保护对运行模式转换具有重要作用，提升开关触头开断速度降低游离影响，减少电弧故障引起的损失。断路器容量较小，继电器非选择性动作等需要立即整定计算从而满足要求。
　　3 开关柜防锁定作用
　　5个防锁定联锁设备避免故障问题发生，减少人为事故影响，提高操作的装置装配配置性。5种预防功能指的是避免电气故障，第一，避免断路器错误分类与连接。第二，防止损坏绝缘开关。第三，避免带电接地，因为电力系统运行关系着人员生命安全，一旦断路器出现问题应停止操作接地开关。待接地开关闭合后开启机柜底端后门、前门。短路开关位于打开位置，接地开关能够控制该站。首先，断开开关，启动地面以切换地面。其次，在门开启临时接地电缆前后用于辅助方案，高压带电显示设备添加至前后门报警。最后，避免带接地线和接地刀闸送电。针对5防连锁失灵、脱落、构件损坏问题需要在维护、检查过程中试操作，分析存在的原因并更换组件，校正后处理，进行5防功能再次互锁处理[3]。
　　4 高压带电显示装置
　　开关设备中高压带电显示设备应用较多。主电路具有高电压后经过电容分压输出低电压信号电量疝灯并发出信号。实时显示的诱导组件多包含在绝缘子中起到辅助功能。高压带电显示设备主体成本投入不高，显示装置只有柜体的1/5，就其受保护而已。在主电路设计过程中，若主要连线图设计结束，生产商家一般不会主动补充，定价时不列为计算项目，不利于企业效益提高。同时，开关柜背面应安装实时显示设备[4]。
　　5 结束语
　　综合分析，伴随着电力系统的飞速发展，很多地方已经禁止使用低油位开关，关键的用户与站的建设，较老的站已经取缔真空开关设备的真空开关设备。开关柜故障问题越来越多，怎样做好故障问题优化对电力系统运行具有现实意义。
　　参考文献
　　[1] 秦常念.高压开关柜停电检修与带电检修分析[J].通信电源技术，2019，（02）：76-77.
　　[2] 王鹏，刘玉婷，邹阳，等.高压开关柜主要缺陷及原因分析[J].电力设备管理，2019，（02）：35-36，68.
　　[3] 刘国特，宋新明，江栩铄，等.高压开关柜复合毛细增容热管蒸发器性能与结构优化[J].高电压技术，2019，（02）：518-524.
　　[4] 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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