基于電力系統(tǒng)高壓開關柜常見故障問題分析

肖明華

摘 要 電力系統(tǒng)高壓開關柜有著廣泛應用，但在使用過程中也存在諸多問題比如：絕緣性、接觸不良、材料質量、構件老化、誤動故障等。針對這些故障問題進行優(yōu)化分析，對提高電力系統(tǒng)運行效果，確保運行穩(wěn)定具有重要意義。接下來，筆者結合實踐研究，就電力系統(tǒng)高壓開關柜常見故障問題與解決方法進行簡要分析。

關鍵詞 電力系統(tǒng);高壓開關柜;常見故障;問題分析

高壓開關柜作為以高壓開關為主的電器裝置，主要應用配電系統(tǒng)具有接收與分配電能的作用，同時進行線路控制、保護、調節(jié)，是電力系統(tǒng)主要電氣設備。電力系統(tǒng)中，高壓開關柜有著廣泛應用，關系著系統(tǒng)運行效果。因此，加大故障問題分析與優(yōu)化成為企業(yè)亟待解決的問題。

1高壓開關柜常見故障

1.1 絕緣故障

因為產品配置差異，在實際運行過程中容易受到外部環(huán)境影響，若正處于長期運行時受到一次事故沖擊就會影響絕緣效果，威脅人們生命安全。小于10kV電壓等級配套設備中，主回路為不同規(guī)格的銅排，還有一些添加如熱縮管、冷縮管等絕緣層確保穩(wěn)定。長時間運行時，荷載較大的銅排長時間發(fā)熱造成絕緣層老化、脫落，存在巨大安全危險。

1.2 接觸故障

斷路器時開關柜中一次主體設備，承載著電流、高電壓，關系著運行安全。運行過程中，斷路器接觸不良主要在靜觸頭和動觸頭連接位置產生。這是因為柜體機械強度不足，短路電流流徑開關時受電動力影響造成柜體和開關之間位移，導致觸頭間接觸電阻增加出現(xiàn)電弧。靜觸頭或動觸頭長時間運行時由于存在機械摩擦造成接觸點減少，觸頭之間接觸不良。人工控制小車開關過程中，動靜觸頭插入深度不夠增加接觸電阻。

1.3 材料質量不過關

材料質量關系著供電穩(wěn)定性，導致手車柜的隔離觸頭由于接觸不良出現(xiàn)電弧故障，也就是隔離觸頭質量較低。絕緣子頭部內絕緣強度低，環(huán)氧繞駐電互感器與酚醛環(huán)氧玻璃絕緣子質量低。相對于瓷絕緣性，這種絕緣憎水性差，表面粗糙堆積灰塵、潮濕，加快絕緣老化，甚至出現(xiàn)爬電。

1.4 構件老化

現(xiàn)階段，真空斷路器運行過程中，電流參數(shù)小。不過，受到短路故障影響斷開后就會增加電流參數(shù)。真空泡在真空度明顯降低，斷路器總體性降低，發(fā)生事故后存在爆炸危險。此外，變電站高壓柜荷載提高后，短路電流與容量不斷提高，在真空斷路器的額定電流無法達到系統(tǒng)需求后，存在短路故障。同時，避雷器長時間運行受外部影響導致避雷器內部進水，加快避雷器老化、變質速度[1]。

2電力系統(tǒng)高壓開關柜故障改進

2.1 選擇適合的型號

初期設計時注意柜體、斷路器等一次元器件型號選擇，做好穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性指標分析，科學設置柜體內元器件，為設備制造提供適合的方案。變電站、開閉站等地方，VS1斷路器核心構件需選擇進口材料，提升安全性。此外，針對斷路器絕緣裕量較低，機械螺釘脫落可以制定防護方案，定期維護，增加絕緣分區(qū)。

2.2 安全最小凈距

配電系統(tǒng)需要保證安全最小凈距，相間與對地空氣縫隙不可低于125mm。復合柜一些柜體較小難以確?？諝忾g隙，母線與阻燃熱縮絕緣套可以使用排熱縮管，復全熱縮絕緣帶與絕緣防護罩等。使用復合絕緣結構過程中要保證材料介電常數(shù)配合，保證人員生命安全以及有害氣體對母線的腐蝕[2]。

2.3 爬電比距

為保證穩(wěn)定性，設計高壓開關柜過程中需要注意高壓開關柜內組件與絕緣件的外絕緣爬電比距對于純瓷絕緣為18mm/kV，有機絕緣為20mm/kV。因為要求嚴格使得一些元器件未能達到要求。所以，要求安排專業(yè)廠家生產定制從而滿足要求。

2.4 提升繼電保護性能

提升繼電保護對運行模式轉換具有重要作用，提升開關觸頭開斷速度降低游離影響，減少電弧故障引起的損失。斷路器容量較小，繼電器非選擇性動作等需要立即整定計算從而滿足要求。

3開關柜防鎖定作用

5個防鎖定聯(lián)鎖設備避免故障問題發(fā)生，減少人為事故影響，提高操作的裝置裝配配置性。5種預防功能指的是避免電氣故障，第一，避免斷路器錯誤分類與連接。第二，防止損壞絕緣開關。第三，避免帶電接地，因為電力系統(tǒng)運行關系著人員生命安全，一旦斷路器出現(xiàn)問題應停止操作接地開關。待接地開關閉合后開啟機柜底端后門、前門。短路開關位于打開位置，接地開關能夠控制該站。首先，斷開開關，啟動地面以切換地面。其次，在門開啟臨時接地電纜前后用于輔助方案，高壓帶電顯示設備添加至前后門報警。最后，避免帶接地線和接地刀閘送電。針對5防連鎖失靈、脫落、構件損壞問題需要在維護、檢查過程中試操作，分析存在的原因并更換組件，校正后處理，進行5防功能再次互鎖處理[3]。

4高壓帶電顯示裝置

開關設備中高壓帶電顯示設備應用較多。主電路具有高電壓后經(jīng)過電容分壓輸出低電壓信號電量疝燈并發(fā)出信號。實時顯示的誘導組件多包含在絕緣子中起到輔助功能。高壓帶電顯示設備主體成本投入不高，顯示裝置只有柜體的1/5，就其受保護而已。在主電路設計過程中，若主要連線圖設計結束，生產商家一般不會主動補充，定價時不列為計算項目，不利于企業(yè)效益提高。同時，開關柜背面應安裝實時顯示設備[4]。

5結束語

綜合分析，伴隨著電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展，很多地方已經(jīng)禁止使用低油位開關，關鍵的用戶與站的建設，較老的站已經(jīng)取締真空開關設備的真空開關設備。開關柜故障問題越來越多，怎樣做好故障問題優(yōu)化對電力系統(tǒng)運行具有現(xiàn)實意義。

參考文獻

[1] 秦常念.高壓開關柜停電檢修與帶電檢修分析[J].通信電源技術，2019，（02）：76-77.

[2] 王鵬，劉玉婷，鄒陽，等.高壓開關柜主要缺陷及原因分析[J].電力設備管理，2019，（02）：35-36，68.

[3] 劉國特，宋新明，江栩鑠，等.高壓開關柜復合毛細增容熱管蒸發(fā)器性能與結構優(yōu)化[J].高電壓技術，2019，（02）：518-524.

[4] 歐陽軒.探討電力高壓開關柜絕緣事故原因分析及對策[J].中國高新區(qū)，2017，（22）：117，119.