10kV高压开关柜故障原因与防范策略分析论文_吴巍

10kV高压开关柜故障原因与防范策略分析论文_吴巍

(湖南华菱湘潭钢铁有限公司 湖南湘潭 411100)

摘要:10kV高压开关柜故障对整个电力系统的稳定运行带来了十分不利的影响,不仅在一定程度上增加了电力工程的发展成本,影响企业正常生产运行,而且还会对电力操作人员的生命安全带来威胁。为此,文章在阐述10kV高压开关柜类型和特点的基础上,分析影响10kV高压开关柜发生故障的因素,并为如何防范10kV高压开关柜故障进行策略探究。

关键词:KYN28型10kV高压开关柜;故障原因;防范策略

社会经济的快速发展对我国电力企业提出了更高的要求,电力工程也朝着更理想的方向发展。10KV高压开关柜是电力工程项目开展的重要关键,直接影响电力系统稳定性、安全性以及电力操作人员的安全。但是从当前发展实际情况来看,各企业 10kV高压开关柜在使用的过程中不可避免的存在一些故障问题,严重影响了 10kV高压开关柜的稳定。针对这个问题,文章结合实际就KYN28型 10kV高压开关柜的故障原因和防范问题进行探究。

一、KYN28型10kV高压开关柜的类型和特点

社会经济的快速发展对我国 10kV高压开关柜的使用和安排提出了更高的要求,使得企业内部出现了较多的高压开关柜,这些开关柜在使用的时候种类繁多,彼此之间也存在较大的差异。当前,在一些企业变电站常用的高压开关柜是KYN28型固定式开关柜,从实际应用情况来看,这种类型的开关柜体积较大、结构紧凑、封闭性良好、运行安全、空间范围宽敞,能够将各类电气元件摆放在柜里。但是从具体使用情况来看,受外界多种因素的影响,KYN28型10kV高压开关柜在具体使用的时候发生威胁事故的概率也较高。

二、KYN28型10kV高压开关柜故障原因

(一)环境因素

1.湿度环境

湿度较大的柜体内壁表面温度下降到露点温度以下的时候,柜体内部的表面会出现凝结的水珠,在开关柜绝缘材料表面出现凝露之后,空气中的湿度也会增大,沿面闪络电压也会降低。可见,凝露的出现会使得KYN28型10kV高压开关柜内部绝缘材料绝缘性能降低,进而引发爬电和闪络等故障问题。

2.污秽环境

KYN28型10kV高压开关柜柜体在工作期间,现场设备运行环境如果长时间得不到处理及改善,高压开关柜内母线支持的绝缘子就会受到工业环境的影响,工业粉尘会在绝缘子表面上形成一个薄膜,在空气湿度较大的环境中,绝缘子的绝缘性能将会降低,造成爬电、闪络,甚至出现接地故障,严重影响了高压开关柜运行的稳定性。

(二)操作不当或误操作造成设备损坏

操作人员在转运小车固定不牢固的情况下进行操作,可能会造成手车出现脱落或者掉落到地面的情况。当手车从试验位置转变为检修位置,在转运小车的作用下将手车拉出开关柜,在这个过程中如发生操作人员身体在碰到固定杆之后会出现脱钩的情况,导致手车地掉落损坏。第二,高压柜电缆出线之后无法直接验电。电缆出线之后无法直接验电会造成带负荷合接地刀开关,造成高压系统接地放炮事故发生,对高压设备及电力系统造成巨大的影响。

(三)设备使用老化

老化是高压电开关柜出现故障的主要原因,而出现这种问题的原因是设备使用时间较长或企业的用电负荷需求增加,之前安装的设备性能已不再满足当前生产的使用需求,在无形中加速设备老化现象。比如在KYN28型10kV高压开关柜使用的过程中,如果设备使用时间较长,真空灭弧室的真空度就会出现明显降低或者损坏的问题,进而引起爆炸事故。另外,真空断路器的实际运行负荷超出额定负荷,也会出现设备发热现象、绝缘性能降低、甚至出现短路放炮事故,由此影响了电力系统的运行可靠性及稳定性。

(四)安装和维护因素

KYN28型10kV高压开关柜的安装和使用需要大量的人力、物力和财力,在这个过程中可能还会出现一些不安全因素。同时,KYN28型10kV高压开关柜出线和母线检修工作量较大,如果母排连接螺栓固定不牢固,在运行过程中连接位置上的发热情况将会严重;以及在设备制造安装过程中没有严格按照电压等级来考虑安全距离,在设备运行过程中会增大事故出现的风险。

(五)开关柜高压断路器选型不当

开关柜高压断路器分工业使用和民用两种,其设计制作标准不一样,在工业领域使用的时候如果选用了民用断路器会出现断路器分合闸次数达不到设计要求,断路器内部元器件使用寿命不能满足工业频繁操作的生产要求而故障频繁。

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三、KYN28型10kV高压开关柜故障解决策略

(一)加强对KYN28型10kV高压开关柜使用环境的监控

1.确保使用环境的湿度达到规定的要求

KYN28型10kV高压开关柜内部结构紧凑,在高温潮湿的环境下为了确保高压柜的绝缘水平处于一种较高的水平,则是需要相关人员做好一系列的柜内防潮、防凝露措施。从现有的技术应用来看,对待这个问题需要相关人员采取有效措施予以解决,最有效的方式是在手车室内和电缆室内额外加两路温湿度传感器和加热器,在柜内的湿度达到指定的数值之后自动启动加热器;同时也可通过空调等设备来降低室内空气湿度。

2.确保KYN28型10kV高压开关柜工作环境的干净

污闪事故是在工作电压下出现的,一旦发生会出现较长时间的停电,在天气恢复正常之后才能够继续供电。因此,为了防止污闪对电力系统安全运行的影响,增强配电线路的安全可靠,需要相关人员在污闪季节定期清理配电线路。在高压系统进行检查或检修完成后应将电气室门窗关好,对高压柜柜内电缆进出孔采用防火填料封堵,减少进入电气室及高压柜柜内的尘埃。

(二)提高操作人员技能及通过技术手段避免误操作

第一,对待转运小车固定不牢固的问题需要相关人员加强对转运小车固定杆的改进,增强固定杆的闭锁功能。提高及规范操作人员技能水平,在转运小车被推入之后通过挡片来将其位置进行固定,从而确保转运小车在使用的时候不会出现后退的问题。第二,对待电缆出线无法直接验电的解决措施。在合接地刀开关操作之前,操作人员可采取有效措施来判断线路是否带电,可通过应用带电显示闭锁装置来实现对接地刀开关的有电闭锁。

(三)强化对使用材料的选择

在进行电力系统设计的时候,需要相关人员对可能导致KYN28型10kV高压开关柜故障的因素进行充分的分析,在分析的基础上采取有效的防范措施。当前,电力企业发展所需要的电气元件数量和种类繁多,这些元件的质量参差不齐,为此,要求施工人员在开展涉及的时候能够结合使用环境来选择不同的电气元件,从而确保高压开关柜的元件质量符合有关使用标准的要求。

(四)做好一系列安全防护措施

安全用电是电力企业长远发展的重要关键,为了确保供电系统的稳定运行,电力企业在应用KYN28型10kV高压开关柜的时候,需要对其制定相应的标准:比如KYN28型10kV高压开关柜内部导体之间对地空气的间隙需要控制在125mm以上,在使用负荷绝缘结构的时候需要注重不同绝缘材料的配合;在设备制造及安装时各部件螺丝必须紧固到位,从而在最大限度上避免高压开关柜在运行中发生安全隐患。

(五)实现对不同领域10kV高压开关柜使用的区别对待

10kv高压开关柜在使用过程中要防止各种因素破坏,在工业领域中应用的时候,10kv高压开关柜带有高电压,容易因为各种因素发生短路等故障,需要有相对密封的空间,防止小动物误入,设置相应的警示牌,避免非工作人员误入。民用领域的10KV高压柜断路器操作频率低,使用寿命一般较长;但是在工业领域,高压开关柜断路器操作频繁,对高压设备运行的可靠性及稳定性具有较高的要求,因此,定期停电检修及时更换存在安全隐患的配件,可以确保设备正常使用寿命。

结束语

综上所述,电力系统想要实现长远的运行需要加强对KYN28型10kV高压开关柜的应用关注,在应用KYN28型10kV高压开关柜的时候需要从环境因素、倒闸操作、设备老化、备件选型、安全维护等方面思考怎样优化KYN28型10kV高压开关柜的应用,旨在能够更好的发挥出KYN28型10kV高压开关柜在电力系统管理发展中的作用。

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论文作者:吴巍

论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期

论文发表时间:2019/6/6

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