10KV开关柜电气故障分析与处理论文_马川,刘合理,郭志宇

10KV开关柜电气故障分析与处理论文_马川,刘合理,郭志宇

(山东泰开成套电器有限公司 山东泰安 271000)

摘要:10kV开关柜是我国电力系统当中非常重要的一个部分,近年来,我国对10kV开关柜的重视程度越来越高,特别是在故障的检修与处理方面。由于10kV开关柜是比较容易出现故障的设备,相关部门必须准确的分析可能产生故障的原因,并采取有效的手段来保证10kV开关柜的正常运行,从而使我国的供电系统更加的稳定。

关键词:10kV开关柜;故障;处理对策

一、10kV开关柜运行中的常见电气故障

在10kV开关柜的运行过程中,往往会出现多种类型的故障,包括了发热故障、绝缘故障、电气元件故障以及机械传动操作机构的故障等,解决好这些故障对于10kV开关柜良好稳定工作具有十分重要的作用。

(一)开关柜的发热故障

10kV开关柜的发热故障是非常常见的一种故障类型,由于长期的工作状态,10kV开关柜很容易出现发热的情况,如果没有控制好,就会发生发热故障。在实际的运行过程中发热主要是由于导电回路产生的,像导体的发热、接头的发热以及涡流的发热等等,如果出现这些发热的情况,并且发热量非常大,无法及时的进行排散,那么10kV开关柜就会温度急剧升高,在稳定升高之后,发热状况十分明显,容易产生故障。

(二)开关柜的绝缘故障

开关柜的绝缘故障也是在10kV开关柜运行过程中常见的故障类型,产生这种故障的主要原因是绝缘放电的问题,所谓绝缘放电,主要是由于绝缘体或者绝缘见习的绝缘轻度不够,在这种情况下,如果产生高压放电,就容易产生结缘故障。综合各种情况来说,主要会产生绝缘故障的原因主要是由于10kV开关柜的部件质量问题以及运行的环境问题。

(三)开关柜其他故障

除了以上的故障以外,10kV开关柜还会产生一些其他的故障,包括了由于一些小动物进入而导致的短路故障和相关值班和维护人员由于自己技术能力问题而导致的人为故障,这些故障的产生对于10kV开关柜的电气运行都会产生比较大的影响。所以,在解决上述故障的时候,也要考虑到其他一些故障的类型。

(四)开关柜电气元件故障

10kV开关柜中的很多电气元件在长期的使用过程当中,都是非常容易产生问题的,例如,像避雷器、电压互感器以及带电显示器等等,如果质量不过硬,或者说是使用强度过大,都非常容易产生故障。首先,是避雷器的问题。避雷器可能产生的故障主要是密封的问题,以及瓷套污染等等,如果出现这些问题,将对 10kV开关柜的运行产生不利的影响。其次,是电压互感器的故障。电压互感器的故障产生的原因比较多元化,质量、安全调试等各个方面都容易产生问题。最后,是带电显示器的问题。带电显示器是出现故障几率比较高的一个部件,由于质量故障和运行环境的问题,很多情况下,10kV开关柜的带电显示器都不好用。以上这些电气元件都是比较容易出现故障的。

(五)相间短路故障。在电压互感器高压熔断器熔断中我们已经提到匹配电路单相接地时,电压互感器铁芯会处于过饱和状态,励磁电流剧增,而励磁电流是为发电机等设备提供工作磁场的,这样会导致熔断器熔断。对于熔断器熔断这一现象,如果不及时进行处理,轻者会使元件的绝缘水平减弱,如果遇到湿度较大的天气会使器件潮湿,如果这种伤害累积起来,最终会造成击穿等严重的问题出现。更为严重的是,单相击穿后,阻容吸收器的接地电阻变大,局部过电压会导致相邻的电路出现单相击穿的现象,两相之间会出现短路现象。导致的严重后果是进出柜线依次跳闸,真空开关下的侧母线被烧毁,此时如果再加上电弧飞狐现象,则会导致第三相的击穿,使三相间发生短路,熔断器的熔管会爆炸碎裂,开关柜的柜门被炸毁,后果十分严重,可能会造成人员的伤亡事故。

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(六)发热问题。电气连接点的发热问题,可能会发生在配变进线柜和母联等设备上,这些设备都是大电流的开关柜。随着近些年用电客户的增多,供电压力也越来越大,供电设备的负荷也在不断增加,一些环节的电气连接不良,设备运行会出现发热进而引起温度过高引发恶性循环,出现绝缘损坏情况,然后放电短路将开关柜烧毁,严重的会造成母线故障。主要发热的地方有三个:第一个是隔离开关大多安装在固定柜中,隔离开关在安装时保证合理的接触面积和接触压力能够保障隔离开关的良好接触,但是由于一些原因的影响不能保证良好的接触,比如本身质量问题、柜体安装精度等。10kV开关柜的隔离开关利用锁紧机构动作使滑块带动连杠运动来保证接触压力,所以柜体内的加工精度不够导致在合闸时造成单面接触。单面接触会造成不断地恶性循环,最终连杆熔断,相互间形成短路;第二个是断路器的发热,断路器触臂上的触头和灭弧室上下部接线座部位容易发热,所以触头的质量十分关键,如果触头质量不好则会导致弹簧针特性变坏。断路器小车触头臂长度不适宜也会导致发热;第三是其他部分,比如铜铝连接的地方没有经过处理、穿柜套管的样式、铜铝排的连接等。

二、10kV开关柜运行中的常见故障的处理对策

针对上述故障,相关人员要采用有效的措施进行解决,从而保证10kV开关柜的正常运行。

(一)加强开关柜设计以及制造阶段全过程质量控制

要解决10kV开关柜的故障,最好的办法就是从源头上解决问题,首先,是要加强开关柜设计和制造阶段的全过程质量控制,从开始10kV开关柜设计的时候,就要尽量考虑到使用时的安全性和耐久性,同时,在挑选部件的时候,一定要选择质量过硬的,只有这样,才能真正的从源头上解决问题。

(二)做好开关柜出厂以及安装现场的调试和试验工作

开关柜出厂以及安装现场的调试和试验工作是非常重要的,如果没有调试和试验好,那么后续的使用是非常容易出现问题的。所以说,在开始使用之前,要切实在出厂和安装的时候,就做好相关的调试以及试验工作,这样,就给以后的使用解决了非常大的问题。同时,相关部门要切实做好监督的工作,防止相关人员在这个环节上打折扣。

(三)注意开关柜运行环境

10kV开关柜的绝缘放电故障、导体锈蚀以及污闪等问题在很大程度上是由恶劣的运行环境所造成的。因此,运行单位也要注意采取相应措施对10kV开关柜的运行环境进行改善,如雨水较多的季节,要加强排水工作;在夏季负荷高峰期,要加强10k开关房的通风散热;在10kV开关房安装空调和除湿设备,降低开关柜内部的潮气;运行中要加强对开关柜的清 扫,做到“逢停即扫”,限制污闪发生。

(四)加强对开关柜的运行巡检工作

运行单位在变电站无人值守的情况下要定期对10kV开关柜开展运行巡检工作,以及时掌握开关柜的运行情况。在巡检过程中,要做到高度认真和细致分析,有时一个小小的放电现象在下一次巡检时都有可能已发展成绝缘故障。此外,还要利用红外测温仪等设备对开关柜的导电回路进行带电测温,一旦发现有异常温升就可以通知调度部门适当转移该台开关柜的负荷,以避免温度进一步升高。

结语:

在我国的供电系统当中,10kV开关柜是非常重要的组成部分,也是很容易出现事故的部分,本文分析了10kV开关柜可能出现事故的原因,并给出了有效的防范措施,希望能够对我国供电系统的发展有所帮助。

参考文献:

[1]洪碧尧.10kV开关柜常见故障及解决措施[J].科技展望,2015,25(28):49.

[2]鞠艳秋,蔡建辉,斯捷,赵意合,王学锦.10kV开关柜单相接地故障原因分析[J].农村电气化,2012(07):38.

论文作者:马川,刘合理,郭志宇

论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期

论文发表时间:2019/3/14

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