配電環(huán)網(wǎng)柜箱變的運(yùn)行檢修及故障解決

陳嘉豪

摘? ?要：隨著現(xiàn)代社會(huì)對(duì)電力需求的增加，電力系統(tǒng)也不斷拓展和完善。但是在早期建設(shè)的電力網(wǎng)絡(luò)中，傳統(tǒng)配電網(wǎng)的配電方式較為滯后，對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性與安全性造成了一定的影響?，F(xiàn)在的配電環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)能夠在滿足電力輸配要求的同時(shí)，進(jìn)一步簡(jiǎn)化線路布局。配電環(huán)網(wǎng)柜箱變電運(yùn)行對(duì)于其運(yùn)行穩(wěn)定性與安全性有直接影響，若沒有做好日常養(yǎng)護(hù)或出現(xiàn)環(huán)網(wǎng)柜箱變故障，整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行會(huì)受到較大的影響。因此，檢修人員需要做好配電環(huán)網(wǎng)柜箱變的養(yǎng)護(hù)與維修工作。

關(guān)鍵詞：配電環(huán)網(wǎng);環(huán)網(wǎng)柜箱變;電力輸送

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大。我國(guó)早期建設(shè)的電力系統(tǒng)主要是采取放射式配電與樹干式配電形式，但是隨著人們用電需求量的增長(zhǎng)，這兩種配電形式無法滿足日益增長(zhǎng)的社會(huì)用電需求[1]。因此，環(huán)式配電模式成為現(xiàn)代電力系統(tǒng)建設(shè)的主要形式，其中，環(huán)網(wǎng)箱式變壓器對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行具有重要影響，而其使用過程中容易受到各因素的影響，發(fā)生故障，因此需要重視環(huán)網(wǎng)柜箱變的檢修與故障排查，從而確保電網(wǎng)的平穩(wěn)運(yùn)行。

1? ? 環(huán)式配電網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)與優(yōu)勢(shì)

1.1? 環(huán)式配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

環(huán)式配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的放射式網(wǎng)絡(luò)與樹干式網(wǎng)絡(luò)有較大的不同，其主要包括開環(huán)與閉環(huán)兩種結(jié)構(gòu)。小城市由于電力需求較小，因此多采用開環(huán)配電系統(tǒng)，其容量較小且整體繼電保護(hù)機(jī)制較為簡(jiǎn)單。大城市由于用電需求量較大，因此多采用閉環(huán)配電系統(tǒng)，此類系統(tǒng)具有較高的穩(wěn)定性，但是由于閉環(huán)系統(tǒng)的繼電保護(hù)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，因此，繼電保護(hù)裝置容易出現(xiàn)故障，加上我國(guó)配電系統(tǒng)建設(shè)中使用的接線形式不同，雖然性能有所提升，但是后續(xù)檢修與故障排查存在較大的困難[2]。

1.2? 環(huán)式配電網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)

環(huán)式配電網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)在于操作簡(jiǎn)單、占地面積小且性能穩(wěn)定，能夠滿足社會(huì)大眾的需求。傳統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)無法滿足社會(huì)的需求，這也使得環(huán)式配電網(wǎng)絡(luò)在現(xiàn)代城市中得到了廣泛應(yīng)用，但是仍存在不足之處，有待進(jìn)一步的完善[3]。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，配電網(wǎng)絡(luò)逐漸朝著智能化、自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展，環(huán)式配電網(wǎng)絡(luò)仍需要不斷地改造和升級(jí)，才能為人們提供更加優(yōu)質(zhì)的配電服務(wù)。同時(shí)，環(huán)式配電網(wǎng)絡(luò)能夠提高管理效率。環(huán)網(wǎng)柜箱是其他配電網(wǎng)絡(luò)所沒有的設(shè)備。目前環(huán)式配電網(wǎng)絡(luò)中都采取了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，檢修與故障處理相對(duì)比較簡(jiǎn)單，其中最主要的是開關(guān)斷路器與負(fù)荷開關(guān)柜的檢修，能夠使用智能化設(shè)備進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，也便于檢修人員的管理，從而提高了系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

2? ? 環(huán)網(wǎng)柜的分類與特點(diǎn)

環(huán)網(wǎng)柜是環(huán)式配電網(wǎng)絡(luò)中的開關(guān)設(shè)備，是安裝在金屬柜中的開關(guān)電氣設(shè)備，其中最核心的部件是熔斷器與負(fù)荷開關(guān)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、穩(wěn)定性高的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)在環(huán)式配電網(wǎng)絡(luò)中廣泛使用。

2.1? 環(huán)網(wǎng)柜的分類

環(huán)網(wǎng)柜由于具有穩(wěn)定的供電參數(shù)和較高的安全性能，同時(shí)體積小，能夠?yàn)殡娋W(wǎng)提供有效的保護(hù)。一般情況下環(huán)網(wǎng)柜都是使用負(fù)荷開關(guān)或是斷路器，利用彈簧分和開關(guān)，從而讓其能夠及時(shí)作出控制動(dòng)作。環(huán)網(wǎng)柜可以根據(jù)其絕緣類型分為空氣絕緣柜和SF6絕緣柜，這兩種都能夠確保線路電流的接通與中斷。在故障發(fā)生之后，環(huán)網(wǎng)柜能夠及時(shí)切斷線路電流與變壓器，從而保護(hù)電力系統(tǒng)。同時(shí)，其根據(jù)使用位置分為戶內(nèi)環(huán)網(wǎng)柜與戶外環(huán)網(wǎng)柜。此外，還可以根據(jù)使用途徑不同分為進(jìn)線環(huán)網(wǎng)柜和聯(lián)絡(luò)環(huán)網(wǎng)柜等。

2.2? 環(huán)網(wǎng)柜的特點(diǎn)

文章主要針對(duì)目前常見的真空環(huán)網(wǎng)柜與SF6環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)行分析。真空環(huán)網(wǎng)柜的特點(diǎn)在于其絕緣方式是采用真空絕緣，但是其對(duì)技術(shù)指標(biāo)要求較高，目前實(shí)際使用較少。主要是由于真空開關(guān)實(shí)際操作相對(duì)比較復(fù)雜，如果使用材料不符合標(biāo)準(zhǔn)或是制造工藝不過關(guān)，無法達(dá)到相應(yīng)的技術(shù)要求。同時(shí)此類設(shè)備的檢修難度大，會(huì)增加供電企業(yè)的生產(chǎn)成本。

SF6環(huán)網(wǎng)柜的特點(diǎn)在于其密封性與絕緣性較高。高壓帶電設(shè)備通常是安裝在SF6絕緣柜中，不容易受到環(huán)境因素的影響。在設(shè)計(jì)過程中，由于需要將不同的設(shè)備組合到儀器，因此通常采用硅膠母線連接器，能夠?qū)崿F(xiàn)各種設(shè)備的連接，同時(shí)提供了擴(kuò)展機(jī)會(huì)。密封箱中灌注了SF6氣體，從而確保箱內(nèi)的密封性與絕緣性。但是這對(duì)于熔斷器的體積有一定的影響，要求熔斷器能夠匹配箱柜尺寸。目前SF6環(huán)網(wǎng)柜的使用較為廣泛，很多廠家都將其作為主推產(chǎn)品，如西門子和施耐德等廠家。

3? ? 環(huán)網(wǎng)柜常見故障與檢測(cè)

3.1? 常見故障分析

環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)部故障主要集中在以下幾點(diǎn)：（1）設(shè)備安裝過程中沒有遵循相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)或操作不規(guī)范，導(dǎo)致爬電距離不符合標(biāo)準(zhǔn)，容易出現(xiàn)安全隱患。（2）環(huán)網(wǎng)柜對(duì)現(xiàn)場(chǎng)通風(fēng)條件有較高的要求，但是在實(shí)際使用時(shí)，環(huán)網(wǎng)柜存在縮放的情況，導(dǎo)致空氣間隙沒有達(dá)到絕緣標(biāo)準(zhǔn)。外部故障多與惡劣天氣有關(guān)，例如雷電擊中電力系統(tǒng)導(dǎo)致設(shè)備損壞，雷電會(huì)導(dǎo)致瞬間電壓增大，超過系統(tǒng)負(fù)荷，對(duì)環(huán)網(wǎng)柜絕緣造成較大的影響，設(shè)備容易損壞。同時(shí)在雷電天氣中，設(shè)備雖然沒有直接遭受雷擊，但是打雷過程中電磁場(chǎng)對(duì)電壓造成了影響，導(dǎo)致絕緣受損。

3.2? 故障檢測(cè)與處理

目前常用的故障檢測(cè)技術(shù)為：（1）超聲波檢測(cè)技術(shù)。高壓電氣設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)局部放電時(shí)會(huì)產(chǎn)生超聲波信號(hào)，因此該技術(shù)主要是利用這一特征從電力設(shè)備的外殼上檢測(cè)有無超聲波通過縫隙與介質(zhì)傳播的放電現(xiàn)象。超聲波具有較強(qiáng)的方向性，能量集中且頻率高、波長(zhǎng)短，因此檢測(cè)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，在實(shí)際檢測(cè)中若發(fā)現(xiàn)超聲波數(shù)值超過7 dB，就可以確定環(huán)網(wǎng)柜中存在局部放電現(xiàn)象。（2）地電波檢測(cè)技術(shù)。局部放電產(chǎn)生的電磁波主要是通過環(huán)網(wǎng)柜縫隙開孔傳播到環(huán)網(wǎng)柜外殼，并且沿著外部接地部位傳播，在此過程中會(huì)產(chǎn)生瞬間電壓，雖然僅有幾毫伏，但是可以通過檢測(cè)這個(gè)瞬態(tài)電壓來確定有無局部放電現(xiàn)象。

為了進(jìn)一步的預(yù)防故障的出現(xiàn)，首先需要做好環(huán)網(wǎng)柜的布置工作，提高電纜室的位置以及基礎(chǔ)高度。在環(huán)網(wǎng)柜箱變?cè)O(shè)計(jì)過程中，需要安裝U型混凝土槽，從而避免積水的影響，但是由于U型槽安裝在地表下，若出現(xiàn)暴雨天氣必然會(huì)出現(xiàn)積水情況，容易引發(fā)故障。同時(shí)，設(shè)備內(nèi)外部溫差過大也容易影響設(shè)備的運(yùn)行狀況，縮短設(shè)備的使用壽命。因此在設(shè)備檢修過程中，需要按照相應(yīng)的規(guī)定進(jìn)行停電保護(hù)，打開設(shè)備之后進(jìn)行檢修處理。柜箱由于自身散熱能力較差，因此內(nèi)部容易出現(xiàn)熱量聚集，導(dǎo)致設(shè)備損傷。因此，在檢修過程中需要根據(jù)設(shè)備容量、布局、溫度以及現(xiàn)場(chǎng)情況等信息做好調(diào)試工作，確保環(huán)網(wǎng)柜箱變達(dá)到使用壽命。同時(shí)，在檢修過程中還要對(duì)環(huán)網(wǎng)柜箱變的負(fù)荷情況進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行清灰處理，避免絕緣子發(fā)生故障，同時(shí)要做好封戶處理。在現(xiàn)場(chǎng)檢查時(shí)要確定電纜固定的穩(wěn)定性，分析內(nèi)外部實(shí)際運(yùn)行環(huán)境，若外部環(huán)境較為惡劣，需要使用優(yōu)質(zhì)材質(zhì)制作箱柜的外殼。

4? ? 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)的快速發(fā)展，人們生產(chǎn)生活中對(duì)電力的需求量不斷增長(zhǎng)，導(dǎo)致電力網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷不斷增加。為了進(jìn)一步提高配電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性與安全性，電力企業(yè)需要優(yōu)化配電網(wǎng)絡(luò)。環(huán)網(wǎng)配電柜箱變對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)有直接影響，為了確保配電網(wǎng)絡(luò)的配電安全與質(zhì)量，需要重視環(huán)網(wǎng)柜的檢修與故障處理，這就需要不斷地完善環(huán)網(wǎng)柜箱變檢修制度，從而確保配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

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