10kv高壓開關柜故障原因及處理措施研究

1、<p>　　10kV高壓開關柜故障原因及處理措施研究</p><p>　　摘要：高壓開關柜是電力系統(tǒng)重要的裝置之一，而其引發(fā)的故障大大降低了系統(tǒng)的運行效率?，F(xiàn)主要分析了導致10kV高壓開關柜故障的具體因素，并提出了防范10kV高壓開關柜故障的具體措施。 </p><p>　　關鍵詞：10kV高壓開關柜；故障原因；處理措施 </p><p>　　中圖分類號：

2、 TM591文獻標識碼： A </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　近年來電力行業(yè)進行了深入改革，10kV高壓開關柜的使用也變得更為普及。開關柜不僅維持了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，而且在各種故障狀態(tài)下可斷開連接的設備，保證了設備及操作人員的安全。從長期發(fā)展的角度考慮，電力企業(yè)需加強10kV高壓開關柜故障診斷及采取相應的處理措施，使其在系統(tǒng)中發(fā)揮更

3、加全面的安全作用。 </p><p>　　一、10kV高壓開關柜種類及特點 </p><p>　　現(xiàn)在運行的10kV高壓開關柜種類繁多，不同開關柜之間有著明顯的區(qū)別?？偟膩砜?，開關柜主要分為固定式開關柜、箱式開關柜、HXGN負荷開關柜、手車落地式開關柜和手車中置式開關柜幾種。具體如下：（1）固定式開關柜是變電站和一些廠礦企業(yè)應用比較多的產品，體積較大，因此柜內空間比較充裕，柜內的各種電氣元

4、件擺放也就比較靈活，但其封閉性和防護性比較差，發(fā)生事故的概率較高，因此基本上已被淘汰。（2）箱式開關柜主要應用于戶外用電場所，適合在負荷小的供電系統(tǒng)中使用，由于其體積比較小，散熱性能不好，因此較大負荷的供電系統(tǒng)不宜采用。（3）HXGN負荷開關柜類型較多，其中SFs負荷開關柜具有防護等級高、維護簡單等優(yōu)點，在新建用電房中應用比較廣泛。（4）手車落地式開關柜對箱底的強度要求較髙，目前市場上對采用進口技術的產品還有一定的需求。（5）手車中置式

5、開關柜是目前在10kV開關柜中應用廣泛、比較受歡迎的產品，和其他同類產品相比有著明顯優(yōu)勢，因此具有廣闊的發(fā)展前景。 </p><p>　　二、造成10kV高壓開關柜故障的具體因素 </p><p><b>　　1、絕緣因素 </b></p><p>　　絕緣能力是判斷電力設備好壞的一項重要指標，也是影響高壓開關柜正常工作的重要因素。在進行電力維

6、修時，使用的電力產品質量參差不齊，很容易在維修過程中給電力設備帶來損壞，降低其絕緣能力。另外，維修人員的維修程序不規(guī)范，也極易給供電設備的絕緣能力造成損壞。在開關柜平時的使用過程中，電力系統(tǒng)髙負載的運行往往會產生一定的熱量，久而久之會就使開關柜絕緣層性能逐步降低。以上問題很容易造成高壓開關柜出現(xiàn)故障。 </p><p>　　2、安裝、檢修維護隱患 </p><p>　　在安裝工作中，有可能

7、會出現(xiàn)電纜絕緣層損壞、未排盡電纜頭內部氣體、電纜屏蔽層接地不良形成環(huán)流等安全隱患，所以要從根本抓起，提高安裝工藝水平，杜絕柜內短路現(xiàn)象；在進行大量的檢查工作時，一定要將母排連接螺栓固定好，以避免停電事故的發(fā)生。 </p><p><b>　　3、質量因素 </b></p><p>　　電控柜內質量不合格的元器件會嚴重影響發(fā)電和供電的穩(wěn)定性，容易引發(fā)供電系統(tǒng)中的安全事故

8、，如質量低下的隔離觸頭在運行時接觸不良容易造成電弧故障；由于電力系統(tǒng)主要運行在潮濕、多塵埃的復雜環(huán)境中，很容易導致絕緣老化，特別是絕緣能力比較弱的絕緣子頭在供電運行中出現(xiàn)劇烈的爬電現(xiàn)象，將對供電安全構成威脅。 </p><p><b>　　4、老化因素 </b></p><p>　　隨著社會用電量的增多，原先安裝的電力設備開始處于老化階段，各種裝置及元器件性能日趨下降

9、。如：真空斷路器在使用過程中易發(fā)生不同的故障，特別是電流值處于異常變化的故障發(fā)生率更高。真空泡在真空度明顯降低或者在運行中受損后，真空斷路器的整體性能就會隨之降低，當出現(xiàn)故障時就容易發(fā)生爆炸事故。同時變電站的高壓柜，在系統(tǒng)負荷增加后，系統(tǒng)的短路電流和容量也會隨之增加。若真空斷路器的電流值難以達到系統(tǒng)運行的標準，其常會受到短路故障的影響而降低性能。這些問題的存在都會破壞電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 </p><p><

10、b>　　5、操作因素 </b></p><p>　　斷路器在10kV開關柜中屬于一次性的主體設備，在運行期間要面臨大電流、高電壓等環(huán)境，這些都會影響到設備的運行狀態(tài)。主要表現(xiàn)為：（1）柜體的機械強度不夠，當短路電流流經(jīng)開關的時候，在電動力的作用下而導致柜體與開關之間發(fā)生位移，從而致使觸頭間接觸電阻急劇增大，而產生電弧，甚至會引起爆炸。（2）靜觸頭或動觸頭在長期的使用過程當中，因為它們之間相互的機

11、械磨損而導致接觸點或面的減少，從而造成觸頭之間接觸不良的現(xiàn)象。（3）設備安裝中因操作不當破壞了結構的完整性，如：動靜觸頭插入不標準，接觸電阻過大易引起不同的故障問題。操作中的拒動、誤動等均是開關柜事故的誘發(fā)因素，主要表現(xiàn)在：首先，操動機構以及傳動系統(tǒng)的機械故障引起的開關柜故障，這種情況體現(xiàn)于卡澀、部件變形或位移、脫扣失靈等；其次，由于電氣控制及輔助回路引起的故障，該情況會造成保護裝置難以正常執(zhí)行命令。 </p><p

12、>　　三、10kV高壓開關柜故障的防范措施 </p><p>　　1、重視材料的選擇 </p><p>　　在對荸個電力系統(tǒng)進行前期設計時，就應該分析各種可能造成開關柜故障的因素，對潛在的安全隱患做好防范并制定相關的處理措施。開關柜設計主要包括柜體的固定和相關電氣元件的選擇?，F(xiàn)在市場上銷售的電氣元件比較多，工作人員設計時一定要分析各個元件的性能，主要從工作的穩(wěn)定性和安全性上來考慮，并

13、不斷對其進行優(yōu)化，達到開關柜最佳的設計狀態(tài)。針對不同的電氣元件，要選擇合適的環(huán)境，只有這樣才能保障其發(fā)揮優(yōu)越的性能。當然為了滿足實際情況的要求，在設計時也可以考慮用一些高性能的材料，以此來提升設備運行的安全系數(shù)。 </p><p>　　2、注重爬電比距的設計。 </p><p>　　在開關柜設計過程中，爬電比距是一個很重要的參數(shù)。只有符合該指標的要求，才能保證整個供電系統(tǒng)穩(wěn)定安全工作。針對

14、爬電比距，國家有著明確的規(guī)定，高壓開關柜中各個組件的外緣爬電比距不小于18mm/kV，有機絕緣不小于20mm/kV。為了達到這一標準，電力施工部門應該嚴格控制相關配件的規(guī)格，在必要的情況下，可以找相關廠家定做，以保障電力系統(tǒng)工作的可靠性和穩(wěn)定性。 </p><p><b>　　3、注重安全設計 </b></p><p>　　安全問題是進行任何工程首要考慮的問題，在電力

15、行業(yè)同樣如此，安全用電是電力行業(yè)長遠發(fā)展的重要前提。為了確保供電系統(tǒng)的安全運行，電力行業(yè)制定了相關的標準。比如，髙壓開關柜內的各相導體之間及對地空氣間隙必須在125mm以上。在使用負荷絕緣結構的時候，還要注意不同絕緣材料介電常數(shù)的配合。只有這樣才能有效避免意外事故的發(fā)生，以及煙霧或有害氣體對母線的腐蝕。 </p><p><b>　　4、性能方面 </b></p><p&

16、gt;　　繼電保護是電力系統(tǒng)的保護結構，其需在設計安裝時嚴格按照標準操作。通常要不斷改善繼電保護對運行方式變化的適應性能，使其更好地服務于系統(tǒng)的運行。另外，當斷路器容量不足時，繼電器應該及時更換，對一些重要的參數(shù)指標需重新規(guī)劃設計。 </p><p>　　5、開關柜制造工藝造成的故障及處理 </p><p>　　10kV開關柜的制作以柜體的制造工藝為基礎。在開關柜制造時，首先選擇角鋼、槽鋼

17、等型材，根據(jù)柜體結構的要求，定性板材構件，特型鋼管采用焊接的形式，并將變異處和需調處用緊固件連接起來。為了防止柜體結構的連接處因焊接受熱膨脹而相互擠壓造成的不美觀問題，主要采用以下措施：焊接之后再進行矯正；提前預測變形范圍，焊接時對著變形的反方向；必要時對結構進行整體的熱處理；為了使焊接后凸起的部分與焊接處的收縮程度相同，需要對凸起部分進行加熱。 </p><p><b>　　結束語 </b>

18、;</p><p>　　高壓開關柜在保障整個供電系統(tǒng)的穩(wěn)定工作上具有比較重要的意義，因此，在使用過程中要避免開關柜事故的發(fā)生。這就需要工作人員在施工或改造工程中，嚴格按照標準施工，并對各項參數(shù)做好記錄，相關部門要嚴把質量關，明確各個施工過程中的責任，對常見問題做好防范，并定期對高壓開關柜做好安全測試工作，及時發(fā)現(xiàn)可能發(fā)生事故的誘因，并尋找有效的解決方法，確保寓壓開關柜在最佳狀態(tài)下運行，為人們日常的生產生活用電提供

19、保障 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1]韋科迪.淺析10kV高壓開關柜故障原因及防范措施[J].機電信息，2012年. </p><p>　　[2]黃志勇.變電站10kV開關柜的故障分析及措施仁[J].科技與企業(yè)，2011年. </p><p>　　[3]張平.高壓開關柜的發(fā)展與