摘要：伴随电力系统改革工作的逐步完善化,致使10kV高压开关柜在电力领域中应用范围得以全面化、广泛化。其中,10kV高压开关柜既是对电力系统运行状态的维护,还可在系统故障发生时,对相邻设备予以断开,以此保证电力设备、操作人员的安全。但是,结合电力企业当前发展现状,发现其关于10kV高压开关柜故障判断和处理等层面仍存在较大不足,从而对电力系统稳定性、安全性运行条件造成影响。
关键词：10kV；高压开关柜；故障原因；措施
110kV高压开关柜故障原因
1.1绝缘性能相对较弱
高压开关柜作为电力系统开关设备的典型,其具有两线特点,即范围广、数量多。同时,高压开关柜还存有相应的优势,但基于使用环节故障与问题的频发,致使其难以发挥自身价值,从而引发不可预料的后果。在此过程中,关于高压开关柜绝缘性能相对较弱,可从以下几点进行分析:首先,爬距、空气间隙尚未达标。对于10kV高压开关柜实际使用工作而言,诸多故障成因为爬距和空气间隙尚未达标。即在10kV高压开关柜故障发生时,通过故障制因的寻找与处理,方可避免后续系列性问题的发生。其次,加工质量过于粗糙。针对高压开关柜,于实际制作环节的耐压程度,往往由加工质量、加工水平而决定。但是,在10kV高压开关柜耐压性检测中,若因某元件、某环节耐压性尚未达标,则会诱发加工质量粗糙问题,从而对操作人员生命安全产生威胁。
1.2环境因素
在实际运行中,高压开关柜的稳定性很容易受到环境因素的影响。当高压开关柜受到外界潮湿环境的影响时,就会使得绝缘子以及母线的表面污染物增多,降低了高压开关柜运行稳定性,从而致使高压开关柜出现污闪的现象。除此之外,如果在潮湿环境中绝缘子的泄漏距离偏小,那么在高压开关柜运行一段时间之后也是会出现污闪的现象并且随后发生的概率还会增大。
1.3设备老化
社会对于电力的需求越来越大,高压开关柜要承载的压力也越来越大,高负荷的工作状态加快了设备的老化速度。比如,真空断路器在电流值在不稳定和真空泡在真空度大幅下降的情况下都会发生故障,甚至引起爆炸。系统超负荷的工作也会增加电路短路的情况,这些都极易造成系统设备的故障。
1.4防护措施以及操作不当
在10kV高压开关柜中,一般状况下都装有电磁锁、机械联锁以及五防程序锁等。一般来说,电磁锁主要是通过对设备的带电情况进行判定从而达到控制后网门内的目的;而机械联锁主要是应用于10kV高压开关柜中的各类开关以及网门之间的闭锁;而五防程序锁则主要是应用于10kV高压开关柜整体的操作步骤之间的联锁。如果电磁锁、机械联锁以及五防程序锁同时使用,由于其操作步骤相对较为复杂,这就导致操作人员的工作量增大,并且也提高了作业的难度,在部分情况下,有可能还会出现防护措施在操作方面所产生的冲突,这对于10kV高压开关柜的安全运行埋下了一定的安全隐患。
在10kV高压开关柜中,其主体设备就是高压断路器,而高压断路器具有一次性的特点。在10kV高压开关柜实际的运行过程中,高压断路器会受到大电流以及高电压的影响,而这也会对10kV高压开关柜的性能造成一定的影响。由于在10kV高压开关柜运行过程中其内部必然会有大电流流过,这就需要10kV高压开关柜具有较高的机械稳定性。如果10kV高压开关柜的机械稳定性不足时,如果流经大电流就有可能导致开关与柜体之间出现位移的现象,而这就会导致触头之间的接触电阻急速增加,最终产生电弧,更有可能引起爆炸,其后果十分严重。10kV高压开关柜在长期运行之后,其内部的动静接头之间可能会出现磨损现象,从而导致接触不良。除此之外,在安装设备的过程中,如果安装人员的操作不规范也会对10kV高压开关柜的完整性造成影响,从而为设备的安全运行埋下安全隐患。
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210kV高压开关柜的常见故障的防范措施
2.1合理控制材料选型
在进行10kV高压开关柜设计期间,应对其故障排查、防范等工作内容予以高度重视,即将潜在安全隐患排除于根本。在此过程中,高压开关柜设计元件包含断路器和柜体等,于具体选型环节,应对元件性能、质量等指标予以深入研究,如对元件稳定性、可靠性条件的思考。同时,还应在柜体元件分布中,结合对客户需求的明确,以材料的科学选择与组装为前提,为其提供更为安全且稳定的运行条件,如变电站和开闭所中对进口元件的运用。
2.2提高设备的安全性能
设备的安全是整体运行中最为重要的因素,因此,提高设备的安全性能是整个保护措施之中,最需要关注的地方。在装置绝缘感应器时,要对装置的绝缘感应器进行抽样检查,保证其运行的可行性、可靠性以及安全性;在安装断路器时,需要根据不同的情况来分析其抗压能力的强弱,从而确定其是否安全可靠。
2.3提高工作人员的安装和维修水平
10kV高压开关柜的安装技巧和科学的调试方法也是减少故障发生的重要措施,所以必须加强工作人员的专业水平,对工作人员进行岗前培训和考核,严格按照考核标准选拔人才。在平时的工作过程中还要定期进行新技术培训,学习最新的科学方法增加对设备故障的研究分析,提高设备的安装和维修效率。
2.4对高压开关柜的内部环境进行处理
10kV高压开关柜的绝缘性能会直接受到10kV高压开关柜内部的温湿度以及灰尘等因素的影响,因此,想要防范10kV高压开关柜常见故障的发生,就必须要对10kV高压开关柜的内部环境进行处理。如果10kV高压开关柜的内部湿度相对较大,那么工作人员就可以采取在10kV高压开关柜内部增加除湿装置的方式对其进行改善;如果10kV高压开关柜内部的温度相对较高时,工作人员就需要将10kV高压开关柜内部的空气流动进行提高,这就可以通过在10kV高压开关柜上增添风窗以及过滤网的方式来达到这一目的;如果10kV高压开关柜中的灰尘相对较多,这就需要工作人员将10kV高压开关柜内部的空气流动以及干燥程度进行提升,从而有效的避免10kV高压开关柜运行过程中出现污闪现象。
2.5加强使用技术管理
为合理规避10kV高压开关柜故障问题,笔者建议电力企业在进行开关柜选择中,应以符合国家规定的产品为主导,切忌不可选用淘汰设备作为维持电力系统正常运行的主体。同时,在开关设备交接过程中,还应做好相应的交接实验,若实验结果尚未合格,应避免投入使用;针对新装/检修后投入使用的10kV高压开关柜,应对技术条件和检修工艺予以复查,待各项指标明确后,方可判断其是否可靠运行。另外,爬距的把控,也是预防10kV高压开关柜故障的核心途径。依据电力行业相关规定,在有机绝缘设备中,开关柜爬距应在20kV/mm以上;纯瓷绝缘也不可低于18kV/mm。
结论
电力系统的稳定运行能够保障人们的用电安全,所以必须降低10kV高压开关柜在运行过程中发生故障的机率,严格按照安全标准选购材料设备,提高工作人员的专业程度,规范安装维修程序,提高操作技能,确保高压开关柜能安全高效的运行,从而提高电力系统的效率。
参考文献：
[1]马云家,杨银迪.浅析10kV高压开关柜故障原因及防范措施[J].科技创新与应用,2016(7):193.
[2]王克为,徐明,周斌.10kV高压开关柜的故障及防范措施分析[J].科技创新与应用,2018(32):167.
论文作者:董立锋
论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期
论文发表时间:2019/9/18
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