中置式高壓開(kāi)關(guān)柜故障技術(shù)和改進(jìn)措施分析

王代輝

【摘 要】本文分析了中置式高壓開(kāi)關(guān)柜的常見(jiàn)故障，并提出了改進(jìn)處理措施。

【關(guān)鍵詞】中置式高壓開(kāi)關(guān)柜；常見(jiàn)故障分析；改進(jìn)措施

【Abstract】This paper analyzes the common faults in the home-Voltage Switchgear and proposed measures to improve the process.

【Key words】Common failure analysis；In the home-improvement measures high voltage switchgear

中置式高壓開(kāi)關(guān)柜具有技術(shù)性能高，設(shè)計(jì)新穎，結(jié)構(gòu)合理，“五防”連鎖功能可靠，體積小，柜體工藝先進(jìn)，柜內(nèi)繼電儀表室、母線室、斷路器室等分隔封閉，安裝檢修方便，操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠性高壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。城市現(xiàn)代化發(fā)展促進(jìn)了電力行業(yè)的進(jìn)步，諸多電氣設(shè)備的運(yùn)用變得更為普遍。中置式高壓開(kāi)關(guān)柜在電力系統(tǒng)中是十分關(guān)鍵的設(shè)備之一，而由于電力運(yùn)行中對(duì)電能質(zhì)量提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)，相應(yīng)的高壓柜開(kāi)關(guān)也做出了針對(duì)性的調(diào)整。由于電力技術(shù)落后及使用操作不當(dāng)，在中置式高壓開(kāi)關(guān)柜使用過(guò)程中容易出現(xiàn)不同的故障，影響了電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

1. 常見(jiàn)的故障問(wèn)題

（1）母線排加裝絕緣熱縮護(hù)套弊端多。

近幾年來(lái)，由于電網(wǎng)建設(shè)迅速，開(kāi)關(guān)柜也出現(xiàn)了供不應(yīng)求的局面，大多數(shù)廠家為了減小柜體尺寸，而將母排間絕緣距離和母排對(duì)柜體的絕緣距離減小，為了滿足絕緣強(qiáng)度生產(chǎn)廠家采取了在母線排上加裝熱縮護(hù)套的辦法。加裝熱縮護(hù)套的弊端很多，第一母線排一般載流量較大，產(chǎn)生的熱量被熱縮護(hù)套包著，不利于散熱；第二加熱縮套后易產(chǎn)生靜電吸附灰塵，當(dāng)天氣潮濕時(shí)，產(chǎn)生較大的放電現(xiàn)象，降低了熱縮套的絕緣強(qiáng)度；第三熱縮護(hù)套不防火，當(dāng)電氣火災(zāi)事故發(fā)生時(shí)，熱塑護(hù)套便成了“引火入室”、“火上加油”的介質(zhì)，增大了事故的發(fā)生幾率。

（2）分閘和合閘的故障。

分閘故障主要包含了機(jī)械故障、電氣故障兩大類，電氣故障又可分為回路故障、線圈故障、開(kāi)關(guān)故障等。開(kāi)關(guān)故障指的是在觀察中發(fā)現(xiàn)中置式高壓柜的紅燈處于熄滅狀態(tài)時(shí)電動(dòng)實(shí)現(xiàn)不了分閘動(dòng)作；而線圈故障主要表現(xiàn)在分閘線圈燒壞后會(huì)出現(xiàn)冒煙、焦味等；回路開(kāi)路故障則是針對(duì)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)與相關(guān)部位斷線而言，此種跳閘狀態(tài)下的線圈難以得電。合閘故障多數(shù)表現(xiàn)為防護(hù)故障和合閘線圈故障，這兩種形式雖與機(jī)械、電氣故障相似。防護(hù)故障：很多高壓柜在組裝時(shí)都配備了相應(yīng)的防護(hù)功能，而對(duì)于位置開(kāi)關(guān)不閉合則電動(dòng)難以合閘的故障，是合閘時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)的。合閘線圈故障：其根本上是一種短路故障形式，也會(huì)同分閘故障一樣出現(xiàn)焦味、冒煙等現(xiàn)象。

（3）儲(chǔ)能故障和跳閘故障。

儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)的運(yùn)行原理為依靠電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)來(lái)拉伸彈簧，這種機(jī)構(gòu)的故障形式主要以手動(dòng)能夠儲(chǔ)能，而電動(dòng)無(wú)法儲(chǔ)能的電氣故障。其主要故障有：行程開(kāi)關(guān)故障，行程開(kāi)關(guān)的作用是對(duì)電機(jī)儲(chǔ)能位置的限位開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制，若電機(jī)儲(chǔ)能到位則會(huì)把高壓柜的電源斷開(kāi)。電機(jī)故障，電機(jī)發(fā)生故障時(shí)常很容易觀察到，一般現(xiàn)象為繞組損壞，聞到焦味等，且電機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)。處理方法為對(duì)電機(jī)兩端電壓、電阻情況測(cè)量，最好是用新的電機(jī)更換組件。開(kāi)關(guān)故障，高壓柜開(kāi)關(guān)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)則造成電路難以閉合，主要表現(xiàn)為電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)、兩端電壓為零。導(dǎo)致跳閘故障出現(xiàn)的原因主要是由于保護(hù)動(dòng)作不到位引起，盡管在中置式高壓開(kāi)關(guān)柜中設(shè)置了過(guò)流、速斷、瓦斯、溫度等多個(gè)方面的保護(hù)裝置。但在設(shè)備實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)受到各因素的影響而出現(xiàn)跳閘問(wèn)題使得高壓柜難以正常運(yùn)行。正常狀態(tài)為高壓柜開(kāi)關(guān)柜的瓦斯、溫度實(shí)行后會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的信號(hào)指示，過(guò)流繼電器動(dòng)作難以確定過(guò)流、速斷，繼電器運(yùn)行時(shí)發(fā)光二極管亮為紅色以提示運(yùn)行狀況。

（4）其他弊端。

在一般的變電站中，開(kāi)關(guān)柜背面采用的是擋板式門(mén)，用很多螺絲緊固，有的觀察窗位置過(guò)高，有的觀察窗窗口太小。這樣做的缺點(diǎn)有兩點(diǎn)：一是對(duì)設(shè)備巡視觀察不方便，看不清接地刀閘的運(yùn)行位置，電纜室下部安裝有避雷器的也看不清避雷器運(yùn)行狀況；二是當(dāng)電纜線路檢修需要驗(yàn)明無(wú)電裝設(shè)接地線，打開(kāi)電纜室的柜門(mén)時(shí)非常困難，還需要用專用的內(nèi)六方扳手。

2. 故障檢測(cè)技術(shù)

（1）機(jī)械故障的檢測(cè)。

技術(shù)人員在維修處理過(guò)程中經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)記錄后得出，在中置式高壓開(kāi)關(guān)柜所有的故障中，機(jī)械故障的發(fā)生率占居首位。其原因在于機(jī)械操作過(guò)程中設(shè)計(jì)到的元器件是多個(gè)方面的，如：合、分閘回路串聯(lián)等，復(fù)雜而細(xì)小的結(jié)構(gòu)形式使得整個(gè)設(shè)備持續(xù)正常運(yùn)行難度較大。而電力設(shè)備又經(jīng)常受到外界溫度的變化影響，在不同的季節(jié)里出現(xiàn)的故障也是多方面的。尤其在高、低溫季節(jié)，機(jī)械故障中的拒動(dòng)故障發(fā)生率很高。這些都需要技術(shù)人員或操作人員在日常使用過(guò)程中采取定期檢查，運(yùn)用電力檢測(cè)技術(shù)做好調(diào)整工作。

（2）絕緣水平的檢測(cè)。

絕緣水平的確定是中置式高壓開(kāi)關(guān)柜的重要工作，一般電壓等級(jí)越高則相應(yīng)的絕緣水平尤為關(guān)鍵。而中壓等級(jí)通常要考慮到經(jīng)濟(jì)消耗的問(wèn)題，而積極采取措施把絕緣水平適當(dāng)提升以保證設(shè)備的安全使用。對(duì)絕緣水平進(jìn)行檢測(cè)，需要對(duì)相應(yīng)的產(chǎn)品，各個(gè)位置的運(yùn)行狀況做好觀察。檢測(cè)人員可以綜合電氣設(shè)備使用時(shí)的絕緣性能，以及過(guò)電壓保護(hù)、環(huán)境因素、運(yùn)行狀態(tài)等，綜合多個(gè)方面展開(kāi)檢測(cè)。

（3）導(dǎo)電回路檢測(cè)。

通過(guò)對(duì)中置式高壓開(kāi)關(guān)柜的故障維修中可以看出，導(dǎo)電回路故障的出現(xiàn)主要是由于導(dǎo)電回路的接觸不良引起，而隨著時(shí)間的推遲將加重這種故障給設(shè)備造成的影響。特別是在隔離插頭中裝置的緊固彈簧在熱后狀態(tài)下發(fā)生彈性變差，導(dǎo)致接觸電阻不斷增加而引起故障。在檢測(cè)過(guò)程中，廠方需要通過(guò)各種性能測(cè)試對(duì)溫升試驗(yàn)項(xiàng)目做好調(diào)整，并且結(jié)合額定電流下溫升試驗(yàn)做好定期檢查工作。

3. 故障的改進(jìn)措施

（1）對(duì)于母線排加裝絕緣熱縮護(hù)套弊端多的改進(jìn)。

建議中置柜內(nèi)母線排不要加裝熱縮護(hù)套，線間和對(duì)地絕緣距離應(yīng)符合國(guó)家電網(wǎng)公司18 項(xiàng)反措要求，以防止火災(zāi)事故的發(fā)生。不要為了滿足需求而盲目地趕工，要追求中置柜的質(zhì)量。

（2）分閘故障的處理思路是先對(duì)整個(gè)設(shè)備的電壓、電阻做好檢測(cè)診斷，然后針對(duì)性的做故障處理。合閘故障診斷處理時(shí)可采取試送電的措施，還可確定高壓柜是否存在線路、限位開(kāi)關(guān)等方面的故障。

（3）儲(chǔ)能故障處理方法。

為對(duì)電機(jī)兩端電壓、電阻情況測(cè)量，最好是用新的電機(jī)更換組件，開(kāi)關(guān)故障可通過(guò)萬(wàn)能表。開(kāi)關(guān)柜前面板上的儲(chǔ)能指示燈指示應(yīng)統(tǒng)一根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，筆者建議將儲(chǔ)能指示燈統(tǒng)一改為“已儲(chǔ)能”指示燈常亮為最佳。如果采用“未儲(chǔ)能”指示燈亮方式，也就是說(shuō)開(kāi)關(guān)已儲(chǔ)能后指示燈就不亮，但當(dāng)燈具損壞或電路故障時(shí)指示燈也不亮，運(yùn)行人員無(wú)法判斷是否正常。跳閘故障的處理時(shí)進(jìn)行檢查確定故障處理故障時(shí)需進(jìn)行送電措施，先降低負(fù)荷以避免出現(xiàn)二次跳閘。若變壓器內(nèi)部故障造成重瓦斯現(xiàn)象則對(duì)變壓器調(diào)整修理，或把內(nèi)部氣體清除再正式使用。

4. 結(jié)束語(yǔ)

中置式高壓開(kāi)關(guān)柜在現(xiàn)代電網(wǎng)建設(shè)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，但在實(shí)際運(yùn)行中，仍存在一些缺陷和問(wèn)題。因此，有必要對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，并思考解決的措施和辦法。通過(guò)采用上述改進(jìn)后，中置開(kāi)關(guān)柜將更完善合理，對(duì)安全生產(chǎn)起到保障作用，運(yùn)行操作巡視檢查非常方便，安裝維護(hù)也非常便利，更有利于生產(chǎn)廠家的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。通過(guò)采用上述改進(jìn)后，中置開(kāi)關(guān)柜將更完善合理，對(duì)安全生產(chǎn)起到保障作用，運(yùn)行操作巡視檢查非常方便，安裝維護(hù)也非常便利，更有利于生產(chǎn)廠家的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。

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[文章編號(hào)]1619-2737（2015）07-29-009