摘要：随着经济和各行各业的快速发展，在现代社会生产生活中，人们对电力的依赖程度越来越深。高压开关柜在整个电力工业中占有非常重要的地位，在电力系统进行发电、输电、配电和电能转换的过程中，进行开合、控制和保护。在电力生产过程中，高压开关柜出现故障是不可避免的，给电网的正常运行带来一定的隐患以及对检修作业人员和值班运行人员造成伤害。
关键词：石油化工企业；高压开关柜；性能；常见故障
引言
电力工业领域中，高压开关柜始终起着举足轻重的作用，直接参与了发电环节、输电环节、配电环节、电能转换环节的开合、保护以及控制等诸多程序。然而，高压开关柜日常运行环节，发热故障、内部绝缘、元部件的整体质量不精等故障类型的普遍存在，始终困扰着高压开关柜整个运行过程中的有效管理。
1石油化工企业电力系统运行特点
石油化工企业的电力系统运行周期长，安全性和可靠性要求高。石油化工企业的生产装置用电负荷主要有大型整流装置、大容量机泵、控制系统、氢或氨压机大机组以及事故保安负荷等特殊用电负荷。石油化工企业的电力系统复杂，故障易导致生产装置重大事故，不仅给企业造成重大损失，而且影响生态环境和社会稳定。石油化工企业的供电和配电系统中，大部分使用的是电力电缆，接地过电压事故发生率较高。在6kV、10kV及35kV中性点非接地系统故障中，多出现单相接地问题，从而使系统接地过电压，导致如刀开关、瓷绝缘子等一次绝缘薄弱环节出现弧光短路、崩烧、击穿及放电等，发生干式PT铁磁谐振，熔断PT熔丝，致使生产装置非计划停产事故。
2高压开关柜常见故障分析
2.1高压开关柜内部绝缘故障
（1）爬距和空气间隙不够。现在很多设备生产厂家为了缩小柜体的尺寸，在未有效保证绝缘强度的情况下大幅度的减小开关柜内的断路器、隔离触头以及铜排的相间和对地距离。（2）施工工艺不佳。高压开关柜内单一的电气元件能通过耐压试验，但由于设备生产厂家在装配过程中，施工工艺不佳或人员责任心问题，组装后的开关柜整体却不能很好的通过性能试验。如国网丽水供电公司110kV安仁变电站在2009年就曾出现过因螺丝松动引起内部放电。（3）触头接触不良。当各电气元件触头接触不良时，触头局部温度升高，温升使设备绝缘性能明显下降，引起设备相间或对地闪络。（4）开关柜内配套附件绝缘性能不良。部分设备生产厂家为了在招投标中以低价格中标，降低了生产成本，采用了一些廉价的配套附件，降低了开关柜的整体绝缘性能。（5）运行环境影响。由于部分变电站所处位置环境较为潮湿，特别是梅雨季节，环境湿度较大，虽然开关柜内自带有加热器，但由于加热器的损坏或者功率过小，容易在开关柜内发生凝露现象，降低绝缘性能。另外由于部分变电站处于工业区周围，空气污染也会降低开关柜的绝缘性能。如国网丽水供电公司220kV遂昌变电站在2013年曾出现过有一台35kV开关柜因内部凝露现象引起设备损坏。
2.2高压开关柜发热故障
高压开关柜发热主要是开关柜回路连接点接触不良，接触电阻增大；金属铠装式开关柜通风口设计不合理，空气不对流，散热能力差；穿墙套管、电流互感器等安装结构形成电磁闭合回路从而产生涡流，造成部分隔离挡板材质发热；部分封闭开关柜内干式设备（浇注式电流互感器、浇注式电压互感器、干式变压器）选用的绕组线径不足、浇注工艺控制不严引起发热。大部分高压开关柜采用全封闭柜体，红外测温难以发现发热缺陷，目测范围有限且不直观，发热缺陷易积累演变成事故。
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2.3元部件的整体质量不精
元部件的整体质量不精包括以下几种情况：（1）传动系统、高压开关的操作机构出现故障，致使开关作出误动或拒动等反应，进而出现脱扣失灵、机构卡涩、轴销松断、分合闸的铁芯卡涩等情况。（2）如果二次接线的接触部位出现端子松动情况，机构卡涩后使断路器分合闸线圈被烧毁，或是出现接线错误等情况，就可能会使辅助开关无法及时切换。同时，微动开关、操作电源以及断路器合闸接触器等故障都可能会导致开关出现误动或拒动等问题。（3）一些高压开关柜及开关手车并非同一个企业所生产，当柜体加工程序完成之后，才能和开关手车进行组装。这样的生产模式无疑会使柜体及手车之间的配合出现问题，甚至发生柜门变形和导轨变形等情况，机械故障也随之发生。（4）如果支持绝缘子的干弧总距离不足或质量不精，极易引起闪络现象，一旦出现动稳定性偏差等情况，受短路电流的冲击，支持绝缘子会因此而断裂。
3高压开关柜常见故障改进措施
3.1严格把握高压开关柜选购程序
国内市场中高压开关柜包含着多种型号与结构，不同型号的开关柜在侧重点方面也存在较大差异，且针对的领域与问题都有所不同。为了防止发热故障的出现，必须严格把握高压开关柜选购程序，选择适合该企业的开关柜。在实际操作环节，应当提前研究高压开关柜所处的工作环境、周围的气候条件以及粉尘情况、湿度条件等信息，并提前预想各种条件可能产生的影响，在此基础上选择性价比高、工艺精良的开关柜，从而不断提升其使用寿命及整体工作效率。除此之外，当开关柜选型已经完成时，还需有效把握其结构，最大限度提升开关柜使用价值。
3.2发热故障的处理措施
发热故障对高压开关柜和供电系统危害甚大，若处理不当极易烧坏各种内部元件，严重时还会导致安全事故的发生。避免发热故障，首先要严把高压开关柜质量关，加强开关柜的日常检修工作，尤其是对易出现发热部位的部件进行定期检查；其次应控制过流和过载，降低过载运行次数以防过热问题；最后应加强过热监测，过热监测可分为手触监测和仪表监测，前者主要通过手摸感知柜体的温度来进行判断过热，后者主要通过安设温度传感器来监测过热，温度传感器灵敏度高，安装简单，已经成为高压开关柜温度监测的主要手段。
3.3严格控制高压开关柜元部件质量
使用单位要强化高压开关柜出厂验收、安装调试、交接验收全过程监督管理，保证严格按照技术协议和反措要求进行产品装配和施工。严把安装施工关，提高安装施工质量。开展标准化交接验收，严格按照DL/T404-2007《3.6kV-40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备》和GB50150-2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》等标准要求进行。在检修过程中强化开关机械、电气特性、连接螺栓紧固、机械辅助开关的检查；重视柜内易松脱部件的检查和维护，防止机械固定部件松动；对柜内母线及相关设备进行全面清扫。
结语
分析与研究高压开关柜常见故障和改进对策无疑是一项任务艰巨、工作量繁重的项目，同时也是提升开关柜基本运行效率的的重要手段。为了不断提升高压开关柜利用价值和工作效率，需要相关部门推广与落实在线监测程序和技术、严格把握高压开关柜选购程序、不断提升元部件的整体质量以及改善开关柜实际运行环境及防误闭锁基本功能，从而提升高压开关柜的实用价值，为企业经济发展做出应有的贡献。
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论文作者:赵力
论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期
论文发表时间:2019/5/6
标签：开关柜论文; 高压论文; 柜内论文; 故障论文; 部件论文; 性能论文; 化工企业论文; 《电力设备》2018年第31期论文;