黃德鴻

摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)水平的提高，10kV開關(guān)柜是我國電力系統(tǒng)當(dāng)中非常重要的一個(gè)部分，近年來，我國對(duì)10kV開關(guān)柜的重視程度越來越高，特別是在故障的檢修與處理方面。由于10kV開關(guān)柜是比較容易出現(xiàn)故障的設(shè)備，相關(guān)部門必須準(zhǔn)確的分析可能產(chǎn)生故障的原因，并采取有效的手段來保證10kV開關(guān)柜的正常運(yùn)行，從而使我國的供電系統(tǒng)更加的穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：10kV開關(guān)柜運(yùn)行;常見故障;處理措施

引言

隨著科技的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，電力系統(tǒng)中的各種設(shè)備質(zhì)量均明顯提高，電力安全事故發(fā)生率不斷降低，10kV開關(guān)柜作為電力系統(tǒng)中常見的一類設(shè)備，其具有體積小、維護(hù)簡單易操作等優(yōu)點(diǎn)，但因各種因素10kV開關(guān)柜在運(yùn)行過程中依然存在很多安全隱患，從而威脅電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定運(yùn)行，因此要想確保10kV開關(guān)柜運(yùn)行安全穩(wěn)定，勢(shì)必要重視10kV開關(guān)柜的設(shè)計(jì)、安裝、檢修和維護(hù)。本文分析了10kV開關(guān)柜可能出現(xiàn)事故的原因，并給出了有效的防范措施，希望能夠?qū)ξ覈╇娤到y(tǒng)的發(fā)展有所幫助。

110kV開關(guān)柜故障原因分析

1.1開關(guān)柜發(fā)熱故障

在10kV開關(guān)柜中，發(fā)熱的主要來源是導(dǎo)電回路，如導(dǎo)體發(fā)熱、接頭發(fā)熱以及渦流發(fā)熱等。一旦開關(guān)柜的發(fā)熱量超過了其能夠排出的熱量，就會(huì)導(dǎo)致開關(guān)柜異常溫升，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成事故。導(dǎo)體發(fā)熱主要是母排發(fā)熱，由于母排長期通過較高的負(fù)荷電流，因此在高負(fù)荷情況下發(fā)熱明顯。此外，目前生產(chǎn)制造的母排中含有一定的雜質(zhì)，使得其電阻率偏高，對(duì)發(fā)熱量也會(huì)有助增作用。而接頭發(fā)熱主要是由于刀閘接頭、刀閘引線以及互感器接線板等連接部位接觸不良以及電化學(xué)腐蝕所導(dǎo)致的。渦流發(fā)熱則是負(fù)荷電流在開關(guān)柜中各種鋼板材質(zhì)的隔板中所產(chǎn)生的環(huán)流引起的，負(fù)荷電流越大，這種發(fā)熱效應(yīng)就越明顯。

1.2絕緣故障

10kV開關(guān)柜出現(xiàn)放電擊穿故障，產(chǎn)生放電的主要原理為：絕緣件或者絕緣間隙的絕緣強(qiáng)度低于外加電壓，情況嚴(yán)重時(shí)，還可能發(fā)生絕緣擊穿事故，絕緣故障又可以分為：導(dǎo)電部位與絕緣件之間發(fā)生放電。若絕緣板跟導(dǎo)電體之間的固定不夠牢固，開關(guān)在經(jīng)過多次操作后難免會(huì)松動(dòng)，在操作振動(dòng)沖擊之后，會(huì)出現(xiàn)間歇性放電，但是這種放電不容易被操作人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)進(jìn)行超聲波檢查或局放檢測(cè)時(shí)才能被發(fā)現(xiàn)，有時(shí)在10kV開關(guān)柜內(nèi)，因?yàn)檎麄€(gè)開關(guān)柜為密封狀態(tài)，無法準(zhǔn)確地找到故障所在的位置，等到放電嚴(yán)重時(shí)，引起絕緣板損壞貫通性擊穿，便會(huì)引起嚴(yán)重故障。在事故停電后開展檢修，可以發(fā)現(xiàn)在絕緣件的表面上附著大量放電或者放電后的炭黑，而絕緣件因?yàn)殚L時(shí)間放電最后裂開，不再具有絕緣功能，而導(dǎo)電銅排與環(huán)氧穿心間隙放電。在安裝過程中，因?yàn)槭┕し矫娴氖д`導(dǎo)致導(dǎo)電銅排兩邊跟內(nèi)層之間的間隙過小，當(dāng)運(yùn)行環(huán)境濕度較大時(shí)，會(huì)引起小間隙放電，出現(xiàn)放電累積效應(yīng)，導(dǎo)致內(nèi)側(cè)絕緣層被燒壞，引起事故擴(kuò)大。

1.3安裝、檢修維護(hù)隱患。

在對(duì)10kV開關(guān)柜進(jìn)行安裝過程中，極易出現(xiàn)電纜絕緣層損壞、屏蔽層接地不良形成環(huán)流、未排盡電纜頭內(nèi)部氣體等現(xiàn)象。因此，需要在實(shí)際工作過程中從源頭抓起，提升安裝質(zhì)量，嚴(yán)禁出現(xiàn)柜內(nèi)短路情況。此外，在檢修過程中，需要對(duì)母排連接螺栓予以合理固定，以免出現(xiàn)停電事故。

210kV開關(guān)柜運(yùn)行過程中的處理措施

2.1加強(qiáng)開關(guān)柜設(shè)計(jì)及制造階段全過程質(zhì)量控制

設(shè)計(jì)出一個(gè)合理可靠的開關(guān)柜產(chǎn)品是關(guān)鍵。開關(guān)柜廠家在進(jìn)行開關(guān)柜設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)對(duì)開關(guān)柜的運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行充分調(diào)研，要在充分聽取客戶要求與意見的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì);其次，開關(guān)柜的設(shè)計(jì)方案應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)現(xiàn)狀以及氣候條件等多種因素，因地制宜;最后，在選擇開關(guān)柜元器件時(shí)要保證質(zhì)量，盡量避免因?yàn)樵骷|(zhì)量差所導(dǎo)致的開關(guān)柜故障。有了一個(gè)合理的設(shè)計(jì)方案和優(yōu)良的元器件，還要對(duì)開關(guān)柜生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制嚴(yán)格把關(guān)。在組裝開關(guān)柜時(shí)，需要保證車間的清潔衛(wèi)生;要加強(qiáng)對(duì)制造工藝的改進(jìn)與檢查，將制造過程中的誤差降到最小。

2.2提高開關(guān)柜的絕緣性能

對(duì)于10kV的開關(guān)柜，在將其接入電網(wǎng)后，必須要具備承受工作電壓的能力。假如原件質(zhì)量不可靠，會(huì)增加故障的發(fā)生率。因此，在生產(chǎn)和制造開關(guān)柜時(shí)，必須高度重視其絕緣性能，從而減少10kV開關(guān)柜運(yùn)行過程中的絕緣故障。因此在設(shè)計(jì)絕緣件時(shí)，在充分滿足基本的機(jī)械強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，還應(yīng)該注意其必須承受規(guī)定的電壓，對(duì)此，可以采取以下措施：第一，針對(duì)10kV開關(guān)柜中的絕緣件均應(yīng)使用阻燃絕緣材質(zhì)，禁止使用聚氯乙烯、酚醛樹脂、聚碳酸脂等有機(jī)絕緣材料;第二，高度重視元件的選擇，特別是要選擇伏安特性較好的電壓互感器，換而言之就是要選擇在線電壓下無明顯飽和的電壓互感器，除此之外，還應(yīng)該選擇絕緣性能優(yōu)、不燃燒或者阻燃的隔板;第三，針對(duì)一些使用時(shí)間較長的開關(guān)柜，當(dāng)增加空氣間距和漏泄比距難度較大時(shí)，最好選擇改善開關(guān)柜的環(huán)境，在開關(guān)室內(nèi)配置溫度計(jì)、通風(fēng)設(shè)置、防潮設(shè)備等，在雨季期要多啟動(dòng)開關(guān)柜，以防其凝露出現(xiàn)絕緣故障;第四，定期清潔開關(guān)柜，嚴(yán)格執(zhí)行“停止一次，清潔一次”的原則;第五，若條件許可，針對(duì)開關(guān)柜中所有帶電體均使用熱縮，從而提高開關(guān)柜的運(yùn)行效率。

2.3提高安裝調(diào)試工藝水平。

開關(guān)柜在運(yùn)行過程中出現(xiàn)絕緣間隙與要求不符。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)卡澀以及開關(guān)手車不靈活等情況時(shí)，需要與生產(chǎn)廠家及時(shí)聯(lián)系并妥善處理;導(dǎo)電回路電流出現(xiàn)發(fā)熱情況時(shí)，應(yīng)對(duì)接觸結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，并對(duì)設(shè)備連接點(diǎn)予以緊固的方式解決;加大對(duì)相關(guān)安裝調(diào)試人員的教育培訓(xùn)力度，并實(shí)行嚴(yán)格的考核制度，考核通過之后，方可持證上崗，切實(shí)提升10kV開關(guān)柜安裝調(diào)試水平。

2.4加強(qiáng)對(duì)10kV開關(guān)柜的運(yùn)行管理

一是維修人員在開展檢修工作時(shí)要注意觀察隔離開關(guān)法蘭以及絕緣子瓷件是否伴有裂紋，在巡視期間注意觀察瓷件是否伴有不正常的電暈情況;二是當(dāng)斷路器出現(xiàn)動(dòng)作斷開故障電流時(shí)，檢修人員應(yīng)該立即檢查斷路器;三是當(dāng)10kV開關(guān)柜的斷路器在工作時(shí)，一旦遇到啟動(dòng)操作機(jī)構(gòu)壓力高引起其分合閘閉鎖、油斷路器油量不足以及SF6斷路器氣體壓力過低等情況時(shí)，檢修人員要停止對(duì)斷路器的操作;第四在進(jìn)行隔離開關(guān)倒閘時(shí)，應(yīng)該注意全面監(jiān)控隔離開關(guān)的動(dòng)作，一旦發(fā)現(xiàn)發(fā)生卡澀故障時(shí)必須先分析全面卡澀的原因，然后采取對(duì)應(yīng)措施，切記不可強(qiáng)行操作;第五，若斷路器對(duì)故障線路進(jìn)行強(qiáng)送時(shí)，需要認(rèn)真檢查斷路器的工作狀況。

2.5加大新技術(shù)研發(fā)和更新力度

具體來說，主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：第一，在10kV開關(guān)柜中應(yīng)用電阻率低的材料和自動(dòng)控制技術(shù);第二，相關(guān)部門還需要轉(zhuǎn)變觀念，高度重視設(shè)備更新?lián)Q代工作，為確保10kV配電網(wǎng)的安全運(yùn)行打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

結(jié)束語

10kV開關(guān)柜的運(yùn)行狀況在很大程度決定著對(duì)電力系統(tǒng)是否能夠安全可靠地運(yùn)行，因此一旦其發(fā)生故障，不僅會(huì)帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，而且還可能威脅工作人員甚至群眾的生命安全。隨著近年來開關(guān)柜性能的日趨完善、設(shè)計(jì)水平不斷提高，這也對(duì)其運(yùn)行過程中的維護(hù)和檢修提出了更高要求，通過上文筆者對(duì)10kV開關(guān)柜運(yùn)行過程中常見故障的分析，發(fā)現(xiàn)開關(guān)柜在運(yùn)行過程中主要存在絕緣故障、誤動(dòng)和拒動(dòng)誤差、開關(guān)柜發(fā)熱、開關(guān)柜電氣元件故障等故障，作為運(yùn)維、檢修人員，必須不斷提高自身的專業(yè)技能，能夠在第一時(shí)間洞察開關(guān)柜的異常，采取對(duì)策，及早發(fā)現(xiàn)故障，采取有效措施處理，將故障控制在可控范圍內(nèi)，全面保證電力系統(tǒng)的正常、安全運(yùn)行。

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