10KV高壓開關(guān)柜故障原因及防范措施

10KV高壓開關(guān)柜故障原因及防范措施摘要：作為電力系統(tǒng)重要電氣設(shè)備，10KV高壓開關(guān)柜一旦出現(xiàn)故障不只會影響電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定性，也會造成一定的安全風(fēng)險，設(shè)備操作人員也可能會受到傷害。電力設(shè)備故障本身難以避免，要保證設(shè)備能夠安全穩(wěn)定運行，降低故障發(fā)生率，就必須分析故障產(chǎn)生原因并針對性做好預(yù)防。

關(guān)鍵詞：10KV高壓開關(guān)柜；故障分析；防范

開關(guān)柜在運行中易受多種因素影響很可能會發(fā)生故障，并且故障發(fā)生位置也有很大隨機性，故障發(fā)生可能位置較多。開關(guān)柜故障會對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行產(chǎn)生不利影響，在本文中對10KV高壓開關(guān)柜故障原因進行了詳細分析，并在下文中針對這些原因探究了開關(guān)柜故障預(yù)防措施，以供參考。

一、10KV高壓開關(guān)柜故障原因探究

1、絕緣性能

高壓開關(guān)柜通常要求柜身要具有良好的絕緣性能，如果絕緣性能不足，開關(guān)柜易產(chǎn)生故障。隨著市場經(jīng)濟發(fā)展，如今開關(guān)柜廠家眾多、質(zhì)量參差不齊，如果產(chǎn)品質(zhì)量不合格，開關(guān)柜絕緣性能很可能難以滿足要求。以常見的PT手車、避雷器手車為例，在實際采購中可能設(shè)備尺寸，外觀元件配置都存在差別，如果在安裝工程中被應(yīng)用，之后系統(tǒng)運行很可能由于受到各類因素干擾導(dǎo)致性能不足，或者快速老化，無法做到長期絕緣。另外，假如低于10KV的成套設(shè)備主回路規(guī)格和聯(lián)絡(luò)橋銅排在規(guī)格上有一些差別，在此時如果想提高絕緣性能，就要加大冷縮管和熱縮管的數(shù)量。但由于系統(tǒng)可能在高負(fù)荷情況下運行，在此情況下，可能會產(chǎn)生銅排損壞問題。絕緣層在此情況下會迅速發(fā)生老化，有可能導(dǎo)致嚴(yán)重放電現(xiàn)象。

2、設(shè)備與材料質(zhì)量

電力工程涉及的材料設(shè)備眾多，而且對材料本身的質(zhì)量也有很高要求、有相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。如果材料設(shè)備質(zhì)量本身不足，工程質(zhì)量就難以保證，電力系統(tǒng)中系統(tǒng)運行就難以長期安全穩(wěn)定，發(fā)電供電等都會受到影響。以高壓開關(guān)柜隔離觸頭為例，如果隔離觸頭存在質(zhì)量問題，可能會導(dǎo)致接觸不良進而出現(xiàn)電弧導(dǎo)致故障。如果絕緣子絕緣性能不足，酚醛氧玻璃絕緣子質(zhì)量不達標(biāo)、環(huán)氧澆注互感器沒有按規(guī)定使用，就可能發(fā)生系統(tǒng)故障。此外，材料本身具有使用壽命。隨時間推移材料，絕緣性也會不斷下降，在系統(tǒng)滿負(fù)荷運行情況下更會加速老化過程，因此必須要好檢修工作。

3、安裝與維護

電力設(shè)備，對于安裝技術(shù)也有一定依賴性，如果開關(guān)柜安裝質(zhì)量不足，電力系統(tǒng)很可能連正常運行都無法做到。電力系統(tǒng)也需要做好日常維護工作。在檢修工作中出線、母線的工作量很大，如果母排連接螺栓沒有切實做好固定工作，很可能在系統(tǒng)運轉(zhuǎn)中暫時不會出現(xiàn)問題，但是隨時間推移，會明顯出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象，這無疑會增加停電檢修的概率。從以往高壓開關(guān)柜故障情況來看，因為電纜制作問題導(dǎo)致的短路故障非常多。分析原因故障，主要是由于電纜頭內(nèi)有氣體或者是在制作電纜過程中絕緣外層被破壞出現(xiàn)損傷、沒有切實做好接地工作以及屏蔽層產(chǎn)生環(huán)流等。

4、操作因素

作為一次性設(shè)備，10KV高壓開關(guān)柜斷路器運行環(huán)境有高電壓、高電流，設(shè)備很容易被影響。根據(jù)工作經(jīng)驗，設(shè)備通常會受到以下幾方面影響：首先，柜體本身就沒有足夠的機械強度，在出現(xiàn)短路問題后點動力作用下開關(guān)和柜體有了位移，進而出現(xiàn)電弧，如果問題嚴(yán)重會導(dǎo)致爆炸；其次，在長時間使用后，動觸頭和靜觸頭很可能會由于摩擦導(dǎo)致接觸的點、面減少，從而使觸頭出現(xiàn)接觸不良的問題；三是在進行設(shè)備安裝時操作不當(dāng)或者是采用了暴力安裝方法，導(dǎo)致設(shè)備完整性遭到破壞。典型的如動觸頭或靜觸頭插入不規(guī)范、接觸電阻過大引起的故障；進而可能使操控傳動系統(tǒng)，由于機械故障帶動開關(guān)柜也發(fā)生故障，出現(xiàn)部分部件變形位移等情況。如果故障位置發(fā)生在電氣控制輔助回路，則保護裝置可能會失靈。

5、“五防”隱患

高壓開關(guān)柜隨科技發(fā)展已經(jīng)有了更多的防護手段。通?？梢砸姷降姆雷o手段有電磁鎖、機械聯(lián)鎖以及五防程序鎖。機械連鎖在隔離控制接地等方面均有良好的控制效果，能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)門間的相互閉合；電磁鎖則要具有設(shè)備是否帶電的判斷能力，根據(jù)是否帶電，決定是否閉鎖處理。各種鎖均有優(yōu)勢，在實際應(yīng)用中通常會優(yōu)勢互補，配合使用，以達到最大效果。但是也不能忽視多種鎖使用所帶來的操作繁瑣性提高問題，而且維護上也更加繁瑣；接地前驗電更加困難，帶電合接地刀閘有一定風(fēng)險。

二、10KV高壓開關(guān)柜故障防范

1、優(yōu)選材料

在進行開關(guān)柜的設(shè)計時首先要對高壓開關(guān)柜故障預(yù)防保持足夠重視。要堅持以預(yù)防為主，做好提前防范，注意排查，盡量將風(fēng)險扼殺在萌芽階段。由于高壓開關(guān)柜設(shè)計本身會涉及到柜體、斷路器等各個元器件的選型，所以對于各個元器件的選型、配合工作上要把握好。要熟悉各元器件的性能質(zhì)量情況，并且注重穩(wěn)定性，確保使用安全性。要保證開關(guān)柜內(nèi)的元器件能有一個安全穩(wěn)定的工作環(huán)境。根據(jù)不同工程需要，對材料也有不同要求。要按要求進行材料選擇進行系統(tǒng)組裝。如果一些關(guān)鍵性設(shè)備國內(nèi)沒有可以達到工程質(zhì)量要求的廠商，可以考慮進口。

2、安全防護措施

開關(guān)柜柜內(nèi)各相導(dǎo)體之間距離、對地凈距等要與有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相符。開關(guān)柜運行環(huán)境有工作電壓，而且很多元器件均有絕緣要求。開關(guān)柜在制造時就要保證良好絕緣性能，有效減少故障發(fā)生可能性。在絕緣體設(shè)計上，要能夠承受住外界環(huán)境給設(shè)備的負(fù)面作用，能夠承受滿負(fù)荷工作電壓作用力。如果采用復(fù)合絕緣結(jié)構(gòu)，要注意于不同材料間介電常數(shù)的分布情況。一般要求介電常數(shù)沒有較大相差，防止電壓傾向于施加在相對較低介電常數(shù)材料上，出現(xiàn)局部放電或絕緣擊穿。

3、性能保護

根據(jù)實際需要選擇好適宜型號、種類的繼電保護裝置以保護電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。在系統(tǒng)正常情況下，繼電保護可以監(jiān)視設(shè)備運轉(zhuǎn)情況、提供運行數(shù)據(jù)；如果系統(tǒng)發(fā)生故障，繼電保護會將故障部分及時切除，而未發(fā)生故障部分可以繼續(xù)工作不受影響；異常發(fā)生時繼電保護也可以發(fā)出信號報警，使值班人員及時察覺、盡快處理、要注意斷路器容量問題，確保斷路器容量充足、做好參數(shù)指標(biāo)設(shè)計。

4、環(huán)境控制

機械設(shè)備長時間處于運行狀態(tài)在環(huán)境不佳的狀態(tài)下很容易產(chǎn)生機械疲勞，從而提高故障率。因此，要控制好環(huán)境質(zhì)量，加強環(huán)境監(jiān)測工作，確保開關(guān)柜良好運行環(huán)境。開關(guān)柜所在室內(nèi)要保持空氣相對干燥，可以采用除濕裝置進行室內(nèi)除濕；室內(nèi)要保持良好的通風(fēng)條件，為此可設(shè)置通風(fēng)窗；為防止灰塵進入可以設(shè)網(wǎng)柵或者加設(shè)過濾網(wǎng)。

5、技術(shù)措施

為有效降低開關(guān)柜故障率，在進行開關(guān)柜采購時必須確保開關(guān)柜符合工廠與有關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。不能使用已經(jīng)淘汰或者落后于當(dāng)前水平的設(shè)備。如果某開關(guān)柜廠家有嚴(yán)重產(chǎn)品質(zhì)量缺陷不宜使用該廠家的產(chǎn)品。在進行設(shè)備交接工作時必須參照國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)做好交接驗收工作，確保質(zhì)量合格。開關(guān)柜在新安裝或者檢修工作完畢后要進行重要指標(biāo)復(fù)查確保性能可靠。

結(jié)語

開關(guān)柜本身容易出現(xiàn)各種故障，又是電力系統(tǒng)中無法取代的重要設(shè)備。雖然技術(shù)不斷進步、操作更加規(guī)范，但是開關(guān)柜故障依然時有發(fā)生。作為從業(yè)人員，必須加強故障總結(jié)、研究故障機理，做好預(yù)防與處理工作，確保電力系統(tǒng)可以安全穩(wěn)定運行。

參考文獻

[1]李振杰.