35kV高压开关柜绝缘事故的分析及防范措施论文_杨剑

35kV高压开关柜绝缘事故的分析及防范措施论文_杨剑

(国家能源集团神东煤炭集团供电中心 陕西省榆林市 719000)

摘要:35kV高压开关柜是电力系统中重要的组成部分,它在电力系统中主要是起着对输发电能系统、配电和电能转换系统等系统的控制和保护作用,高压开关柜安全稳定的运行是整个电力系统能正常工作的基本保障,一旦高压开关柜发生安全事故,轻则使电力系统无法正常工作,重则给电气设备带来损坏和给工人的生命带来威胁。所以我们必须对35kV高压开关柜事故原因进行认真研究,并找出相应的对策来确保高压开关柜能安全稳定的运行。

关键词:35kV高压开关柜;绝缘事故;分析;防范措施

对开关柜的绝缘性能进行分析与绝缘故障诊断,是实现开关柜电气设备状态检修的前提,是确保开关柜电气设备高效稳定节能经济运行的重要保障工作。35kV高压开关柜设备所发生的故障绝大多数都与设备绝缘问题有关。开关柜在运行过程中,其内部电磁环境十分复杂,在电应力作用下会引起开关设备发生绝缘劣化等不利问题,导致设备单元绝缘性能下降,尤其在机械力、热、以及电场等因素的共同作用下,最终会使开关柜绝缘性能下降演变为绝缘性故障。

1 35kV高压开关柜绝缘事故发生的原因分析

1.1设备老化,检修质量低

随着人们生活水平的提高,人们的用电量也越来越大,这导致原先安装的电力设备开始逐渐处于老化状态,一些35kV高压开关柜的设备质量和性能也逐渐降低,这给高压开关柜的运行留下了许多安全隐患。如当真空泡的真空度明显低于正常水平时,真空断路器的整体性能就会降低,就会容易发生高压开关拒合或拒关事故,使整个电力系统无法正常运行。在设备检修方面,有些高压开关柜使用企业单位也不给予重视,为了节约成本,往往不愿意把钱花在设备检修方面,使得一些老化的设备无法得到及时的维护和修理,最终造成绝缘事故的发生。

1.2设备制造质量和工艺缺陷

对35kV高压开关柜来说,制造质量和装配质量会对高压开关柜的整体耐压性能产生明显的影响。比如,高压开关柜中的部分元件能够通过相关的耐压试验,可是在整体性能上却达不到标准,其中的原因主要在于设备制造质量和工艺缺陷。较差的装配质量,比如紧固螺丝不符合操作规则,在拧紧之后螺杆长出螺母的尺寸超过规定要求;支持瓷柱的紧固底板在支持瓷柱处未作特殊处理,这样一来,不但对绝缘距离产生了影响,还会使电场局部更加集中。此外,在高压开关柜设备中,相关的防范措施做得不到位,比如开关机械的联锁设计缺陷,使得合闸、分闸的位置未作明显的区分,致使在实际操作中出现错误操作,扩大事故的范围和影响力等。

1.3开关接点容量不足或接触不良

由于设计或制造质量等造成的开关柜接点容量不足,以及设备装配造成的接点接触不良,开关柜在运行过程中可能发生在母排连接处及带点部分连接处剧烈发热起火等事故。当开关柜接点容量不足或接触不良时,其在运行过程中该处局部温升效应会十分明显,严重时会烧损该处的载流部件,进而引起开关柜发生对地或相间出现闪弧问题,造成开关柜发生绝缘闪络故障,严重是会扩大为绝缘事故。

1.4运行维护措施不到位

良好的运行环境条件是开关柜具有较高运行安全性、稳定性、经济性的重要保证条件。35kV高压开关柜运行维护措施不到位引起运行环境较差是导致开关柜发生绝缘闪络故障的主要原因。柜内部的绝缘件主要含有环氧树脂互感器、绝缘套管以及避雷器等装置,对于内部这些装置来说,它们极容易受到温度、水汽、灰尘等的威胁,从而致使绝缘件出现老化等问题,最终严重影响了绝缘件绝缘性能。如:当污秽和潮湿两个因素同时存在开关柜绝缘子表明时,灰尘就会附着在绝缘子表面,很容易引起开关柜发生污闪事故。运行维护措施不到位,使得开关柜内部的安全隐患不断演变成故障或事故,大大降低开关柜运行安全可靠性。

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1.5操作过电压或谐振过电压

在35kV高压开关柜设备内部,真空断路器的开断作用不可忽视的重要环节,断路器在分合空载变压器时产生的操作过电压或谐振过电压以及在启动大功率设备时产生较大的启动电流,增加了高压开关柜设备的负荷,超过额定的容量则容易造成绝缘件绝缘击穿,导致35kV高压开关柜绝缘事故的发生

1.6错误操作

对于35kV高压开关柜来说,其在实际运行过程中,拥有着较为复杂的运行原理,加之各个复杂部件的材质不同、质量不同、运行环境的不同。因此,其设备的绝缘可靠程度就成为首要问题。在实际35kV高压开关柜运行过程中,就必须要求操作人员拥有较高的操作能力,较强的业务能力,同时能够严格按照操作规程的规定流程进行工作。一旦出现违规操作或者是打乱操作流程的情况,那么势必会造成高压开关柜短路,最终引发绝缘问题的出现。

2 35kV高压开关柜绝缘事故的防范措施

2.1定期清洁并检查开关柜

外在环境对高压开关柜的绝缘类事故影响较大,防范故障发生时应注意环境的监测控制。如:对通风窗可以通过加装网栅或过滤网的方法,来降低进入开关室的灰尘量,而对于较潮湿的开关室,可以加装加热或去湿装置来降低潮湿度降低污秽物对开关安全运行的威胁,坚持贯彻“逢停必扫的原则”。气体绝缘金属封闭开关柜,高压部分采用全封闭,虽然避免了外界环境对开关柜高压侧的直接影响,但气室与柜外连接部分仍需要加强检查和维护,例如:高压电缆室电缆孔洞的封堵,气室压力传感器,气室充、排气接口的气密性检查。同时也要定期对开关柜柜体进行清洁,防止粉尘、湿气依附于开关柜柜体上,造成开关柜柜体金属锈蚀。

2.2检查绝缘净距和绝缘比距

对35kV高压开关柜的绝缘净距和绝缘比距的设置,国家电网已作出明确规定,开关柜空气绝缘的净距与比距都应该严格按照国家相关规定进行设置。在开关柜投人运行前,要检查绝缘净距和绝缘比距,若不符国家规定,则要对开关柜进行重新改造,以避免绝缘事故的发生。

2.3严格执行操作流程

对于使用35kV高压开关柜的企业或者单位来说,为了最大限度地规避绝缘事故的风险,需要严格按照《电力设备过电压保护设计技术规程》和《电业安全工作规程》进行操作。在实际操作中,还需要履行有关过电压保护的相关措施和要求。比如,通过多种方式对企业或单位的员工进行安全教育和素质技能的培训,并借助有效的形式,使员工可以严格的按照规章制度以相关操作规则对设备进行安装,将因安装操作失误而导致的安全事故及其影响降到最低限度。

2.4注重事后控制

当绝缘事故发生之后,相关的检修人员要第一时间将所有手车开关柜手车移至他处,并使用酒精等对其进行擦拭。必要的情况下,需要换烧损开关柜和母线铜排等,并对母线铜排进行清洗,通过母线连接好之后,在用高压绝缘自沾胶带进行包扎;之后,要保证高压室的空气处于干燥状态,通过安装空调等方式使室内温度处于适当水平。此外,还要对出现事故的部位进行定期检查。

2.5增设防误操作的闭锁装置,实现高压开关柜的“五防”功能

第一,防止误分、合断路器;第二,防止带负荷拉、合隔离开关;第三,防止带电挂接地线(和接地刀闸);第四,防止带接地线(接地刀闸)合断路器和隔离开关;第五,防止误入带电间隔。

结束语:

高压开关柜安全稳定的运行是整个电力系统能正常工作的基本保障,可以说高压开关柜在电力系统中占有着不可替代的位置,一旦高压开关柜发生安全事故,则使电力系统无法正常工作,所以我们必须对高压开关柜事故原因进行认真研究,并找出相应的对策来确保高压开关柜能安全稳定的运行。

参考文献:

[1]俎洋辉,俎丽鸽,刘岩.高压开关柜绝缘故障分析与处理[J].河南电力.2015(02)

[2]全光荣.基于高压开关柜常见故障和改进对策的分析[J].通讯世界,2014(20)

论文作者:杨剑

论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期

论文发表时间:2019/5/17

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