謝建鵬

（福州億力電器設(shè)備有限公司，福建 福州 350000）

淺談配電工程中有關(guān)高壓開關(guān)柜的若干問題

謝建鵬

（福州億力電器設(shè)備有限公司，福建 福州 350000）

隨著電力工程建設(shè)對開關(guān)設(shè)備需求的不斷提升，結(jié)合電力工程中高壓開關(guān)設(shè)備運行使用的實際情況，仍然存在著一定的問題和局限性，導(dǎo)致電力工程事故仍有發(fā)生，存在著較為突出的影響。以10 kV高壓開關(guān)設(shè)備為例，對其在配電工程應(yīng)用中常見的故障問題進(jìn)行了研究分析，并提出了相關(guān)建議對策，以促進(jìn)高壓開關(guān)柜在配電工程中的設(shè)計應(yīng)用，確保電力運行的安全性和穩(wěn)定性。

配電工程；高壓開關(guān)柜；電網(wǎng)；電力工程

1 10 kV高壓開關(guān)柜運行故障問題分析

1.1 開關(guān)柜絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理

在配電電網(wǎng)運行中，高壓開關(guān)柜的絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，是引起開關(guān)柜故障發(fā)生的主要因素之一，且在高壓開關(guān)柜運行使用中相對常見。其中，結(jié)合配電工程高壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計與運用情況，其絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理主要表現(xiàn)在高壓開關(guān)柜絕緣件中缺少相應(yīng)的屏蔽結(jié)構(gòu)，或結(jié)緣設(shè)計中存在局部對地距離不足、開關(guān)柜矩形母排尖端場強過于集中等。在開關(guān)控制運行中，都會對其絕緣性能造成影響，引發(fā)相應(yīng)的故障問題發(fā)生。

針對上述問題，為了確保高壓開關(guān)柜絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，避免故障問題發(fā)生，在實際設(shè)計應(yīng)用中可以通過增加開關(guān)柜設(shè)備的絕緣裕度或通過對開關(guān)柜絕緣結(jié)構(gòu)的合理調(diào)整設(shè)計等，確保開關(guān)柜控制運行中電場呈現(xiàn)均勻分布的結(jié)構(gòu)形態(tài)，從而有效避免和減少因結(jié)構(gòu)絕緣性能引發(fā)的故障問題發(fā)生。其中，對于高壓開關(guān)柜絕緣結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計與調(diào)整，可以通過在中置柜內(nèi)部采用屏蔽結(jié)構(gòu)絕緣件或?qū)﹂_關(guān)柜的矩形尖端母排設(shè)置成倒圓形式，以確保電場分布均勻等，從而提升高壓開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)絕緣性。此外，在開關(guān)柜設(shè)計中，還可以通過將電場附近鋼板更換成弱磁不銹鋼鋼板，來改進(jìn)開關(guān)柜的絕緣結(jié)構(gòu)，提高其絕緣性能。

1.2 開關(guān)柜柜體發(fā)熱故障及改進(jìn)

開關(guān)柜柜體發(fā)熱也是引起配電工程高壓開關(guān)柜故障發(fā)生的主要原因，此類故障以10～35 kV的大電流開關(guān)柜運行應(yīng)用中最為常見。通常情況下，導(dǎo)致開關(guān)柜柜體發(fā)熱的主要原因與開關(guān)柜設(shè)計不合理有很大的關(guān)系。一般情況下，開關(guān)柜設(shè)計中，如果對柜體溫度變化的裕度設(shè)計較小，或?qū)﹂_關(guān)柜的載流密度選取設(shè)計比較高，都會導(dǎo)致開關(guān)柜運行過程中的通風(fēng)散熱條件不滿足運行需求，發(fā)生相應(yīng)的柜體發(fā)熱故障，且這種故障情況下一旦開關(guān)柜的柜體觸頭接觸狀況稍微變化，都會導(dǎo)致柜體過熱情況發(fā)生，引起更大的開關(guān)柜運行故障問題發(fā)生，造成設(shè)備短路。

針對開關(guān)柜運行柜體發(fā)熱故障情況，在設(shè)計中首先應(yīng)注意合理提升溫度的變化裕度，同時，注意加強柜體通風(fēng)散熱性能改善和設(shè)計，從設(shè)計結(jié)構(gòu)上改進(jìn)和避免觸頭接觸不合理引發(fā)的過熱問題，從而有效避免故障的發(fā)生。

1.3 開關(guān)柜自身絕緣性能問題

開關(guān)柜自身絕緣性能不足是引起配電工程高壓開關(guān)柜運行中故障問題發(fā)生的主要原因之一。根據(jù)配電工程高壓開關(guān)柜運行的實際情況，對開關(guān)柜自身絕緣性能造成影響的因素主要表現(xiàn)為以下幾個方面。

在高壓開關(guān)柜的設(shè)計生產(chǎn)中，如果生產(chǎn)廠家對開關(guān)柜的設(shè)計制造不嚴(yán)格按照有關(guān)要求或標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，導(dǎo)致開關(guān)柜設(shè)備的內(nèi)部帶電體相相之間或相地之間空氣絕緣間隙小于規(guī)定的125 mm時，就會在運行使用過程中引發(fā)相關(guān)絕緣故障或問題發(fā)生，進(jìn)而對開關(guān)柜設(shè)備運行使用的安全性與穩(wěn)定性造成影響。高壓開關(guān)柜中相應(yīng)的配套附件的絕緣性能比較差，也會對開關(guān)柜的絕緣性能造成影響。一些開關(guān)柜生產(chǎn)廠商為了降低生產(chǎn)成本等，選擇一些絕緣性能相對較差的配套附件進(jìn)行設(shè)備制造，導(dǎo)致整個開關(guān)柜的絕緣性能受到了影響，不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致故障問題發(fā)生。高壓開關(guān)柜中復(fù)合絕緣的空氣間隙設(shè)計不合理，這也是影響開關(guān)柜絕緣性能的重要因素。此外，配電工程中高壓開關(guān)柜的運行維護(hù)管理也是引發(fā)開關(guān)柜絕緣故障發(fā)生的主導(dǎo)因素。一般情況下，由于配電工程中高壓開關(guān)柜的運行環(huán)境惡劣，易受到粉塵、煙霧、蒸汽、溫度等各種環(huán)境因素的影響，對開關(guān)柜絕緣構(gòu)件的表面造成腐蝕影響，嚴(yán)重情況下，還會引起絕緣構(gòu)件腐蝕加劇，絕緣性能受到影響，發(fā)生故障，因此，做好配電工程高壓開關(guān)柜運行維護(hù)，降低環(huán)境因素對絕緣構(gòu)件的腐蝕影響，是避免故障發(fā)生的有效措施。

1.4 雷擊引起的開關(guān)柜故障

配電工程中，變電站架空線路雷擊作用引起的絕緣串子被擊穿問題也會對高壓開關(guān)柜的運行造成影響，導(dǎo)致故障發(fā)生。針對這種情況，為了避免配電工程中雷擊危害導(dǎo)致的高壓開關(guān)柜故障發(fā)生，需要在配電線路的變電設(shè)備安裝位置設(shè)置相應(yīng)的避雷防護(hù)，減小雷擊作用造成的放電電流的電壓影響，減少對高壓開關(guān)柜的運行影響。此外，還可以在高壓開關(guān)柜設(shè)計中有效提升開關(guān)柜的絕緣裕度，設(shè)置架空線路避雷保護(hù)等，避免開關(guān)柜故障發(fā)生。

2 配電工程中高壓開關(guān)柜故障控制建議

針對上述配電工程高壓開關(guān)柜故障及有關(guān)改進(jìn)分析，為了避免故障發(fā)生，應(yīng)提高配電電網(wǎng)運行的安全性和穩(wěn)定性，還需要從以下幾點做好改進(jìn)與控制：①在開關(guān)柜設(shè)計制造中，應(yīng)嚴(yán)格按照有關(guān)設(shè)計制造標(biāo)準(zhǔn)，合理設(shè)計和控制開關(guān)柜設(shè)備絕緣間隙與配件質(zhì)量，減少因開關(guān)柜絕緣間隙不合理或配件質(zhì)量較差等問題引發(fā)的開關(guān)柜絕緣性能或其他運行使用性能的降低，導(dǎo)致運行使用中故障問題的發(fā)生。②在配電工程安裝使用前，應(yīng)注意針對配電工程的電網(wǎng)運行環(huán)境以及開關(guān)柜設(shè)備性能做好相應(yīng)的試驗檢測。對于性能不符合配電工程運行使用標(biāo)準(zhǔn)的開關(guān)柜設(shè)備堅決不能使用，使用過程中還要注意及時進(jìn)行維護(hù)檢修，以避免故障問題發(fā)生。③在高壓開關(guān)柜的設(shè)計制造中，盡量減少對不符合要求標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計制造，避免因與設(shè)計或運行使用標(biāo)準(zhǔn)不符而導(dǎo)致故障發(fā)生，進(jìn)而對整個電網(wǎng)的運行安全與穩(wěn)定造成不利影響。

3 結(jié)束語

本文對配電工程中高壓開關(guān)柜常見運行故障及改進(jìn)建議進(jìn)行了分析，有利于促進(jìn)高壓開關(guān)柜設(shè)計水平的提升，推動了其在電力工程中的推廣應(yīng)用，具有一定的現(xiàn)實意義。

［1］邢雪梅.MNS型低壓配電柜實訓(xùn)項目開發(fā)及應(yīng)用［J］.工業(yè)控制計算機，2017，30（07）.

［2］李萍.KYN28高壓開關(guān)柜設(shè)計問題探討［J］.電氣制造，2010（08）.

［3］繆偉山.淺談電力安裝工程施工中的質(zhì)量控制［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013（06）.

〔編輯：張思楠〕

TM76

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10.15913/j.cnki.kjycx.2017.23.055

2095－6835（2017）23－0055－02