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10kV高压开关柜故障分析

作者:未知

  摘   要:对现代电力系统而言,10kV高压开关柜是十分重要的基础设备,其一旦发生故障,将会对整个电力系统造成严重的影响甚至破坏。因此,如何加强其故障检修维护,已经成为电力企业高度重视且亟待解决的问题。本文简单分析10kV高压开关柜常见故障,并就其故障防范维护措施展开探讨。
  关键词:10kV高压开关柜  故障  运行质量
  中图分类号:TM591                                文献标识码:A                        文章编号:1674-098X(2019)06(c)-0040-02
  近年来,社会用电量大幅上升,人们对电力安全也更加重视。其中,10kV高压开关柜作为影响电力系统运行安全及稳定的基础设备,其运行质量直接决定了电力系统的运行质量。但是,10kV高压开关柜本身较易出现故障,对电网的稳定运行造成了巨大威胁,必须加强其故障防范。
  1  10kV高压开关柜常见故障分析
  1.1 绝缘故障
  绝缘故障是电力设备较为常见的故障类型,其是指设备出现绝缘放电现象,不但会对电力设备的运行质量造成严重影响,更有可能引发严重的安全问题。对10kV高压开关柜而言,其绝缘故障的出现主要有两个原因。其一,由于10kV高压开关柜的绝缘板和导电体之间不够稳定,很容易导致开关元件松动,此时开关柜在被操作时就可能会出现间歇性放电情况。在放电情况较为严重时,会直接击穿绝缘层,导致开关柜的绝缘性能丧失,极易引发严重的安全事故。而且该故障在事故发生之前,很难被有效检测到。其二,主母线和绝缘层之间出现绝缘放电情况。导致该故障的主要原因在于导电铜母排线和绝缘层接触较为紧密,在外部环境较为潮湿的情况下,开关柜内的绝缘层表面可能会凝结水,进而渗到母排线上并导致放电,严重时更会击穿绝缘层。
  1.2 老化严重
  近年来,我国电力事业快速发展,大量电力设施设备得以安装和使用,但也有大量之前的电力设备逐渐老化。10kV高压开关柜在老化阶段,其性能将不断下降,同时内部各种元器件及装置也较易被损坏,运行质量降低,导致系统负荷增加,很容易引发短路情况,严重时甚至会导致爆炸事件。不可否认,老化的10kV高压开关柜对电力系统的危害十分巨大,必须加以重视,同时做好相应的故障防范工作,尽量减少电力系统中的老化设施设备。
  1.3 拒动、误动故障
  10kV高压开关柜的拒动、误动故障,会导致其不受操作指令的命令,无法做出反应,进而不能起到其应有的作用,对电力系统的正常运行造成严重影响。一般来说,该故障的出现主要是因为两大原因。第一,如果10kV高压开关柜内部出现机械故障,尤其是传动系统或者操作部件,会导致操作命令无法得到准确执行,进而产生拒动、误动故障。其中,柜内部件变形,分合闸铁芯不稳定、轴销损坏等均是较为常见的由机械故障引起的拒动、误动故障。第二,电气控制及辅助回路异常。实际上10kV高压开关柜的操作命令是通过传动系统进行传递,由电气系统加以执行。即便开关柜不存在机械故障,能够正常传递操作命令,但只要其电气控制系统无法正常运作,同样不能有效执行命令,产生拒动、误动故障。一般来说,开关接触不良,端子松动等皆是较为常见的电气控制系统问题。
  1.4 电气元件异常
  10kV高壓开关柜中包含大量的电器元件,如带电显示器、避雷器等,这些元件一旦出现异常,同样会直接导致开关柜发生不同程度的故障。其中,带电显示器故障一般是由外界环境所导致的。这是因为带电显示器本身较为敏感,一旦运行环境无法满足相应标准要求,就很容易出现故障并不能正常使用。而避雷器在密封不佳的情况下会导致内部进入潮湿的空气,进而对内部绝缘器件造成影响,严重加剧阀片老化,导致避雷器难以正常工作。与此同时,瓷套污染也是导致避雷器故障的一大因素。在瓷套被污染后,电阻片上的电压分布难以保持均匀状态,继而会加剧电阻片的劣化,导致避雷器出现故障。
  1.5 防爆等级设计不够
  10kV高压开关柜一旦出现短路故障,会在短时间内积聚大量高温高压的蒸汽,并使得柜内压力快速提升,引发爆裂事故。因此,防爆设计一直都是10kV高压开关柜的设计重点。但是就当前来看,部分开关柜的防爆等级设计不够,主要体现在防爆泄压通道设计不合理上。一般来说,防爆泄压通道上方柜顶盖板应当同时使用镀锌螺丝与塑料螺丝,从而确保盖板能够被柜内压力顺利定开。但是,部分开关柜的盖板两边均使用镀锌螺丝,很可能导致盖板无法被及时冲破,柜内压力不断增加并爆裂。
  2  10kV高压开关柜常见故障的防范措施
  2.1 提高开关柜自身质量
  10kV高压开关柜自身质量越高,其出现故障的几率就越小。对开关柜而言,首先需要确保其设计足够合理,尤其需要对其防爆等级进行认真设计,确保开关柜拥有良好的散热就释能能力,充分防范爆裂事故的出现。其次,还需要对开关柜生产质量进行仔细监督。生产厂家应当在优化设计的基础上,对开关柜生产质量进行严格控制,尤其需要确保内部元件、零件的质量足够好,从而避免内部零件变形、端子松动等可以充分避免的故障发生。
  2.2 重点提高绝缘性
  绝缘故障作为10kV高压开关柜最常见的故障类型,不管是生产厂家还是电力企业都需要对此加以重视,积极采取合理措施提高开关柜的绝缘性。对生产厂家而言,其在生产开关柜时,应当严格依照相关电气设备规定,考虑客户的使用需求,对开关柜进行合理设计,同时在生产过程中尽可能使用绝缘性较强的材料,从根本上保障其绝缘性能。而对电力企业而言,则必须确保开关柜的安装过程足够规范,同时做好安装监管工作,尽可能避免安装过程对绝缘层造成损坏,从而最大程度地保障其绝缘性能。
  2.3 改善开关柜运行环境
  实际上,10kV高压开关柜对运行环境有着较高要求,其很容易在恶劣的环境下出现各种运行故障。其中,潮湿环境是开关柜运行最需要注意避开的环境类型。开关柜本身包含大量电器元件,同时在高压状态下运行,很容易在潮湿环境下出现绝缘放电、锈蚀、污闪乃至爆裂等故障及事故。对此,相关人员应当对开关环境进行改善,尤其是在多雨季节,必须要做好通风、散热及排水工作,防止水对开关柜的正常运行造成损坏。与此同时,还需要确保开关柜运行环境足够清洁,以免瓷套污染等问题出现。
  2.4 落实运行巡检工作
  10kV高压开关柜在运行过程中较易出现各种故障,这就要求电力企业安排巡检人员,制定巡检制度,严格落实运行巡检工作。巡检人员应当根据相关标准与规范,定期对开关柜及其运行环境进行全面检查,包括开关柜外观、运行参数、基本状态以及环境潮湿度与干净度等。一旦发现异常或故障,巡检人员必须及时依照相关规定进行处理,尽量防止故障引发严重问题。而在开关柜发生故障后,巡检人员应当理解排查故障原因,并采取合理措施加以应对。
  3  结语
  综合上述分析可知,10kV高压开关柜在运行过程中较易出现各种故障,如绝缘故障,老化严重,拒动、误动故障,电器元件异常,防爆等级设计过低等,对电力系统的安全、稳定运行造成了严重影响。对此,必须充分落实相应的故障防范措施,通过提高开关柜质量,提升绝缘性能,改善运行环境及落实巡检工作等方式,从多个方面防范10kV高压开关柜故障,为电力系统的高效运行提供基础保障。
  参考文献
  [1] 麦敬明.10kV高压开关柜常见故障分析与对策[J].中国新技术新产品,2015(14):52.
  [2] 陈洁昊.探析10kV高压开关柜故障分析及设备质量监督[J].通讯世界, 2015(12):169-170.
  [3] 韦科迪.浅析10kV高压开关柜故障原因及防范措施[J]. 机电信息,2012(15):92-93.
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