淺析變電站開關(guān)柜的檢修和維護(hù)

方明

摘 要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，我國科學(xué)技術(shù)日新月異，電網(wǎng)改造力度逐漸加大，電網(wǎng)設(shè)備質(zhì)量不斷提高，事故發(fā)生頻率大大降低。但需要特別注意的是，在設(shè)計(jì)、制造方面，尤其是設(shè)置方面依然存留一些問題，例如：開關(guān)柜存在絕緣等級差、防爆能力不足等安全隱患等。本文主要就變電站開關(guān)柜的檢修和維護(hù)兩方面進(jìn)行簡單闡述。

關(guān)鍵詞：變電站 開關(guān)柜 維護(hù) 檢修

中圖分類號：TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）04（b）-0100-01

高壓開關(guān)柜作為使用廣泛、數(shù)量最多的開關(guān)設(shè)備，是變電站中至關(guān)重要的設(shè)備。如果高壓開關(guān)柜發(fā)生故障，會(huì)造成很嚴(yán)重的影響；牽一發(fā)而動(dòng)全身，如果一臺開關(guān)柜出現(xiàn)故障，常常會(huì)導(dǎo)致整段母線或相鄰開關(guān)柜出現(xiàn)問題。

1 高壓開關(guān)柜故障的問題所在

1.1 防爆、防護(hù)能力有限

電纜室、母線室及開關(guān)室是高壓開關(guān)柜頂部特別設(shè)計(jì)的三個(gè)泄壓通道，由于部分開關(guān)柜安裝不規(guī)范，柜頂泄壓通道全用鐵螺絲鎖死，而且經(jīng)常出現(xiàn)以下問題：塑料螺絲與鐵螺絲安裝方向相反、固定螺絲不規(guī)范等，此類問題就會(huì)導(dǎo)致當(dāng)柜內(nèi)短路時(shí)，電弧會(huì)產(chǎn)生高壓蒸氣，而這些蒸汽無法從泄壓通道充分排出，導(dǎo)致壓力瞬間增高至最大值，突破開關(guān)柜中薄弱的地方，對人身安全及設(shè)備造成巨大威脅[1]。

高壓開關(guān)柜上存在的小孔也是一大問題，比如：電鈕小室觀測孔、電線小室觀測孔、散熱孔、計(jì)算機(jī)五防鎖扣、緊急解鎖孔、柜面板照明孔等都是當(dāng)前高壓開關(guān)柜中常見的面板開孔。正是由于存在這些孔洞，開關(guān)柜的防護(hù)等級大大減低。

高壓開關(guān)柜的開關(guān)室與電纜室之間的通風(fēng)散熱孔的大小、泄壓通道尺寸大小，是造成高溫蒸氣無法將壓力充分釋放的主要原因，這些高溫蒸汽會(huì)進(jìn)入熔斷器小室，引發(fā)一系列故障，嚴(yán)重?cái)U(kuò)大故障范圍[2]。

造成防爆能力降低的主要原因常常是開關(guān)柜前、后柜門螺絲在檢修后未鎖緊，造成開關(guān)柜密封不牢固。

1.2 絕緣等級差

爬距及空氣間隙較小是發(fā)生絕緣損壞事故的根本原因。尤其是手車柜，廠家為獲得更大利潤，生產(chǎn)廠家經(jīng)常對柜體尺寸進(jìn)行縮短，大大減小裝于柜內(nèi)的斷路器，偷工減料，沒有嚴(yán)格按照規(guī)范制造，生產(chǎn)的產(chǎn)品偏離標(biāo)準(zhǔn)，大大降低了產(chǎn)品的安全性，極大影響了高壓開關(guān)柜的品質(zhì)。

制造質(zhì)量不過關(guān)，生產(chǎn)工藝不科學(xué)。制造質(zhì)量及裝配質(zhì)量對整個(gè)生產(chǎn)流程起著重要作用，特別是對開關(guān)柜整體的耐壓水平有直接影響。另一方面，支持瓷柱質(zhì)量也會(huì)造成高壓開關(guān)柜的安全問題，并且其質(zhì)量越差，穩(wěn)定性能越差，在短路電流沖擊下，發(fā)生斷裂的頻率增加，引起更大范圍的事故，造成不必要的損失[3]。

接點(diǎn)容量存在偏差，或者接觸不良，就會(huì)引起開關(guān)柜著火。其原因應(yīng)該是接點(diǎn)容量不足或接觸不良時(shí)，電阻會(huì)增大，產(chǎn)熱會(huì)增多，就會(huì)造成局部溫度迅速升高，達(dá)到一定溫度后燒斷載流部，更為嚴(yán)重的情況會(huì)引起對地閃弧，造成絕緣閃絡(luò)，從而造成巨大危害，產(chǎn)生不必要損失。

環(huán)境條件的好壞也會(huì)影響變電站開關(guān)柜的安全性能。如果開關(guān)柜運(yùn)行的環(huán)境處在大氣污染嚴(yán)重的地方，會(huì)導(dǎo)致開關(guān)柜發(fā)生絕緣閃絡(luò)。日久天長，就會(huì)使電力設(shè)備的絕緣性降低、套管及母線老化。

2 電網(wǎng)中常見的過電壓

2.1 電容傳遞過電壓

兩種同樣電壓等級的電網(wǎng)，電容混合，或者通過變壓器高低壓繞組的耦合，一個(gè)電網(wǎng)的零序電壓全傳遞到另一個(gè)電網(wǎng)中，這就是過電壓。

2.2 電壓互感器飽和過電壓

電壓互感器飽和過電壓是電網(wǎng)最常見的現(xiàn)象，也是影響開關(guān)柜性能最嚴(yán)重的因素。它的產(chǎn)生原因尚未研究清楚，據(jù)推測，可能是兩相或三相對地電壓升高，進(jìn)而引起絕緣破壞或避雷器爆炸，或虛幻現(xiàn)象產(chǎn)生，在電壓互感器中也會(huì)造成一定危害，引起過電流使熔絲熔斷或電壓互感器燒壞等，嚴(yán)重時(shí)，可引起瓷絕緣對地閃絡(luò)。

3 變電站開關(guān)柜的維護(hù)措施

3.1 提高絕緣性能措施

開關(guān)柜接入電網(wǎng)后，必須承擔(dān)相應(yīng)工作電壓的作用，合作完成任務(wù)。如果元件質(zhì)量差，會(huì)與電網(wǎng)某些參數(shù)存在一定偏差，不利于組合，還會(huì)加劇運(yùn)行條件惡化。因此，必須采取有效措施以提高絕緣性能。以下措施可供參考。

采用阻然絕緣材料作為高壓開關(guān)柜的絕緣材料，因?yàn)榉尤渲⒕勐纫蚁┘熬厶妓嶂扔袡C(jī)絕緣材料會(huì)產(chǎn)生一定的負(fù)面作用，所以，禁止取用此材料。

元件的選擇應(yīng)特別注意，尤其是電壓互感器的選擇，最好選擇在線電壓下無顯著飽和的電壓互感器，這樣會(huì)大大降低事故的發(fā)生頻率。

保證不對稱間隙距離，按照特定標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行。不得過大或過小，還應(yīng)考慮各方面的因素，具體情況具體分析，歸根結(jié)底，這一系列措施都是為了提高絕緣性能。

3.2 防小動(dòng)物短路措施

小動(dòng)物雖然體態(tài)小，但是對引起放電和短路的作用極大，故一定要做好相應(yīng)防范。它們身材嬌小，很容易通過電纜孔洞進(jìn)入柜內(nèi)。因此，在高壓開關(guān)柜安裝時(shí)，應(yīng)將開關(guān)柜上存在的各種孔進(jìn)行完全封堵[5]。

高壓開關(guān)柜內(nèi)所有引線應(yīng)該使用特殊材料，可以用可靠的絕緣材料包封，這樣可以有效防止小動(dòng)物或異物進(jìn)入而造成短路。

3.3 提高防護(hù)、防爆能力措施

開關(guān)柜泄壓通道頂蓋固定螺絲最好定時(shí)更換，只有不斷更換，保證螺絲新好，故當(dāng)柜內(nèi)短路時(shí)，電弧會(huì)沖斷相應(yīng)分室的頂蓋塑料螺絲，釋放高溫蒸汽，同時(shí)保證頂蓋一側(cè)有鐵螺絲固定不至于飛出去，對安全性有一定的保障，減小破壞程度。

高壓開關(guān)柜上可以留孔，只可存在開關(guān)小室觀察孔、電纜小室觀察孔和開關(guān)分合指示觀察孔，這樣做的原因是為了避免造成開關(guān)柜不符合防護(hù)要求。

4 結(jié)語

時(shí)代的發(fā)展越來越快，科學(xué)技術(shù)進(jìn)步也越來越快，相應(yīng)的對高壓開關(guān)柜的要求越來越高。開關(guān)柜的運(yùn)維、檢修工作還需進(jìn)一步完善，努力完善提升高壓開關(guān)柜的技術(shù)。為更好地符合開關(guān)柜性能的要求，就必須創(chuàng)新，進(jìn)行技術(shù)改革，提高創(chuàng)新意識。只有運(yùn)行維護(hù)、檢修水平的要求將不斷提高，才能確保人身、電網(wǎng)和設(shè)備的安全，推動(dòng)我國科學(xué)技術(shù)進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

[1] 張忠蕾，郝學(xué)磊，呂琨.變電站開關(guān)柜溫度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].機(jī)電元件，2013，1：7-8，22.

[2] 王洪濤，黃健金.1000千伏變電站開關(guān)遙控試驗(yàn)成功[N].國家電網(wǎng)報(bào)，2013.

[3] 劉培恩，徐霞，尹慶，等.變電站開關(guān)柜在線溫度狀態(tài)監(jiān)測[J].萊鋼科技，2011，4：31-32，34.

[4] 劉培恩，徐霞，尹慶，等.在線溫度監(jiān)測技術(shù)在變電站開關(guān)柜中的應(yīng)用[J].冶金動(dòng)力，2010，5：1-3.

[5] 馮潔.光纖光柵測溫技術(shù)在變電站開關(guān)柜的應(yīng)用研究[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2012，21：136-138.endprint