10kV高壓電纜開關(guān)柜的故障分析與防范對策

中國電能成套設(shè)備有限公司 王 寧

隨著電力行業(yè)改革的不斷發(fā)展，10 kV高壓開關(guān)柜的使用越來越廣泛。在電力系統(tǒng)中開關(guān)柜保證了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，同時也降低了工作中發(fā)生電力事故的概率。對于電力企業(yè)而言，加強(qiáng)設(shè)備的管理，對10 kV高壓電纜開關(guān)柜的故障采取一定的防范措施，對保證電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行具有重要的作用。

一、10kV 高壓開關(guān)柜故障分析

1.客觀因素?？陀^因素主要包括環(huán)境和設(shè)備老化的影響。在電力系統(tǒng)的長期運(yùn)行中，開關(guān)柜容易受到環(huán)境的影響，如在潮濕的環(huán)境下會產(chǎn)生污閃事故，造成絕緣子及母線表面的積污增多，從而影響開關(guān)柜的正常運(yùn)行。同時隨著社會用電量的不斷增加，電力系統(tǒng)中各種元器件的性能在逐漸降低，如真空斷路器的電流值不能夠達(dá)到運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，就會出現(xiàn)短路故障，影響供電質(zhì)量。

2.主觀因素。主觀因素主要是由于人為操作而產(chǎn)生的開關(guān)柜跳閘故障。主變?nèi)齻?cè)跳閘的原因如下。

（1）主變內(nèi)部發(fā)生故障。

（2）主變低壓側(cè)母線故障，導(dǎo)致過流保護(hù)越級。

（3）在母線的連接上發(fā)生線路故障，產(chǎn)生保護(hù)動作而引起開關(guān)拒動。

在主變低壓側(cè)的過流保護(hù)產(chǎn)生的拒動可能是二級越級，具體的故障原因要結(jié)合一次設(shè)備的情況判斷。一次設(shè)備保護(hù)包括母差動作保護(hù)和差動保護(hù)。當(dāng)發(fā)生母差保護(hù)動作時，可以直接斷定故障的范圍是在變壓器內(nèi)部和二次回路上。主要查看變壓器上是否由于運(yùn)行超載引起自身著火、變形。同時還要檢查壓力閥以及繼電器的情況是否正常。對于二次回路上主要檢查是否有短路、不良接觸、接地等現(xiàn)象。差動保護(hù)動作是對于變壓器的保護(hù)，以避免過電壓現(xiàn)象發(fā)生，當(dāng)斷路器發(fā)生障礙后，會使電網(wǎng)的內(nèi)部情況發(fā)生變化，引起電壓的異常升高，從而影響變壓器的正常工作，嚴(yán)重時會燒毀變壓器。

二、防范對策

1.狀態(tài)檢修。狀態(tài)檢修時，要把“穩(wěn)步推進(jìn)，實事求是”作為狀態(tài)檢修工作的基本原則，要遵循數(shù)據(jù)收集→綜合分析→檢修決策→評估分析的基本流程。建立完備監(jiān)測系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行大量收集，以國家規(guī)程要求以及設(shè)備運(yùn)行要求為依據(jù)完善設(shè)備評估分析，根據(jù)評估結(jié)果擬定設(shè)備狀態(tài)分級標(biāo)準(zhǔn)，利用人工與智能綜合分析針對設(shè)備檢修問題提出決策。出現(xiàn)待檢修設(shè)備時制定檢修方案，通過有關(guān)部門將分析結(jié)論向生產(chǎn)技術(shù)部報告，通過相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)審批后，即可實施設(shè)備檢修，而且可馬上評估不需要檢修的設(shè)備。要以分析結(jié)論為基礎(chǔ)，對設(shè)備的各方面進(jìn)行改良加工，修改檢修策略，學(xué)習(xí)優(yōu)秀管理模式，吸取前人經(jīng)驗，保證設(shè)備健康運(yùn)行。還可要優(yōu)化管理目標(biāo)，重視核心工作，延長設(shè)備的使用壽命。

2.合理選材，加強(qiáng)監(jiān)測。在電力系統(tǒng)的設(shè)計過程中應(yīng)該注意開關(guān)柜的故障防范，開關(guān)柜的設(shè)計主要設(shè)備包括柜體、斷路器以及其他的一次元器件等，這些設(shè)備的選材要科學(xué)、合理、要從穩(wěn)定性、可靠性等方面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，變電站、開關(guān)站等要選用進(jìn)口材料，以提高設(shè)備的運(yùn)行安全系數(shù)。同時還要不斷改善繼電保護(hù)的運(yùn)行方式，這樣才能更好地保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。如果斷路器的容量不足，繼電器就要立刻更換，還要對一些重要的參數(shù)進(jìn)行重新設(shè)計。

由于外界環(huán)境對高壓開關(guān)柜影響很大，所以要加強(qiáng)對環(huán)境的監(jiān)測和控制，可以通過使用通風(fēng)窗或者過濾網(wǎng)等方法避免灰塵過多地進(jìn)入到開關(guān)室；還可以安裝紅外線燈，以降低開關(guān)室的潮濕度。

3.加強(qiáng)管理。在日常的維護(hù)和管理中要不斷強(qiáng)化正規(guī)的管理觀念，同時要不斷加強(qiáng)高壓電纜開關(guān)柜的管理任務(wù)，各個部門要積極配合，實現(xiàn)逐級管理的形式。在檢修的預(yù)安排停電上，相關(guān)企業(yè)要與政府有關(guān)部門進(jìn)行協(xié)調(diào)，采取檢修綜合優(yōu)化管理的方式，有計劃地安排停電。采用新的硬件技術(shù)和軟件技術(shù)，切實提高電力系統(tǒng)的供電可靠性。開關(guān)柜中設(shè)備要定時檢修和維護(hù)，企業(yè)內(nèi)部也要制定出新的檢修計劃，采用新的手段，發(fā)現(xiàn)問題要及時解決，以消除配電網(wǎng)中存在的安全隱患。

在國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天，電力系統(tǒng)的供電設(shè)備越來越復(fù)雜，對于電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的要求越來越高。在負(fù)荷不斷增加的情況下，要從實際出發(fā)對整個配電網(wǎng)實施風(fēng)險評估的管理方案，這樣就能夠分析出電力網(wǎng)系統(tǒng)中存在的潛在損失。在電力系統(tǒng)中每一個元件都存在效用風(fēng)險，所以在整個電力系統(tǒng)中要采用低成本和低風(fēng)險的元件，降低企業(yè)的費(fèi)用投資，使整個配電網(wǎng)在經(jīng)濟(jì)、安全的環(huán)境下運(yùn)行。

三、結(jié)論

綜上，高壓開關(guān)柜事故對電力系統(tǒng)性能的影響很大，不僅提高了電力工程中的建設(shè)成本，而且也會對工作人員的人身安全構(gòu)成很大威脅，所以要分析10 kV高壓電纜開關(guān)柜的故障原因，并對開關(guān)柜采取安全有效的措施，降低故障的發(fā)生概率，保證電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。