10kV高压开关柜故障原因分析及措施

10kV高压开关柜故障原因分析及措施【摘要】在电力系统中10kV高压开关柜出现故障将会产生较大的影响，会直接导致电力项目运营成本增加，并且对相关电力操作者的人身安全造成极大威胁，极易引起安全事故。为有效地保障自身及电力系统的安全，运维人员应当严格按照相关规范要求，对高压开关柜进行设备维护，通过防护来降低其发生故障的概率，使其具有稳定可靠的工作性能。通过对10kV高压开关柜故障原因进行分析，并对相关防范措施进行论述，以保证10kV高压开关柜正常工作。【关键词】10kV高压开关柜;故障分析;防范措施随着我国电力工作改革的不断推进，10kV高压开关柜在电力项目中的运用变得越来越广泛。10kV高压开关柜在保证电力系统稳定工作的同时还可以实现在系统出现故障时将相互连接的设备断开，从而有效地保障了电力操作者与电力设备设施的安全。从当前发展的状况来看，电力公司应当对10kV高压开关柜的故障判断与处理能力进行加强，以进一步提升电力系统的安全性和稳定性。1.引起10kV高压开关柜故障的原因在生产实践中引起10kV高压开关柜故障的原因主要包括产品的绝缘性、材料设备的质量、安装维检的隐患、防护措施以及操作原因等。高压开关柜的绝缘性能是一项重要指标，在市场上销售的电力产品的质量参差不齐，一旦质量偏低的产品在电力项目中被使用，极易造成设备设施绝缘性能的破坏。比如像常用的PT手车和避雷器手车等，如果它们的外形尺寸与配套元器件的配置没有统一在投入到运行后极易受到外部环境的影响造成其性能的减退，另一方面，通常来讲当低于10kV等级的电力配套设备如果在它的主回路或是联络桥中采用的铜排规格不统一，则需要对冷缩管、热缩管等增加绝缘层来加强系统的安全性。但是当电力系统在进行高负荷的运转时又会对铜排产生一定程度的破坏，加速绝缘层的老化使绝缘性能降低，容易引起安全事故的发生。在电力工程中，材料和设备的质量直接关系到高压开关柜的质量，进行相关的电力系统改造施工中需要使用众多的材料与设备，它们质量的优劣直接对发、供、输电产生影响。当前高压开关柜通常出现的故障中，当隔离触头存在质量问题时会引起手车柜隔离触头的接触不良现象发生，造成设备产生电弧故障。而绝缘子头部的绝缘性相对较弱，酚醛氧玻璃绝缘子与环氧浇注互感器的质量较差，这些材料在性能和质量上跟电力标准规范的要求相比有较大的差距。当电力设备处于正常的运行条件时，由于尘埃积灰和环境潮湿等原因也会造成电气元件的老化，使绝缘性变差。通过对相关数据的分析发现有很多电力设备即使是处于标准状态下工作，仍然会产生爬电现象，它给电力系统的安全稳定带来了极大的挑战。在进行高压开关柜设备的安装与检修工作时，如果工艺水平不够高不但不能维护保障好设备的安全，相反还有可能给设备增添某些不安全的因素。在进行母线和相关出线的安装与维检时涉及的工作量较大，在进行母排连接螺栓的紧固时有时会因为个别螺栓的固定不牢造成在运行后出线发热现象，这时候要对全段的母线与各出线停电进行故障处理。在对高压开关柜的事故进行处理时经常会发现由于制作电缆的工艺不良而造成柜内线路短路的发生，主要存在的问题包括电缆头内的气体没有完全的排除、在进行电缆的制作时由于切割引起绝缘层的破坏、电缆的接地不良以及在运行过程中有环流或是感应电压存在于屏蔽层中。当前在高压开关柜中采用的五防措施通常为电磁锁、机械联锁以及五防程序锁。电磁锁较多的运用于对设备带电的判定来控制后网门，机械联锁较多的运用于各类开关以及网门相互之间的闭锁，程序锁则多被用于对整个高压开关柜的全部操作步骤间的联锁，通过实践运用发现不同的闭锁形式存在各自的优缺点，很多时候是对三者进行配合运用。由此同样会带来一些问题，比如三者的重复使用使操作过程变得极为繁杂、增加了工作量以及维护作业的难度。在某些情况下甚至造成五防逻辑上的冲突，比如在对XGN型的高压开关柜进行后网门的操作时，要先将出线侧接地隔离开关合闸然后才能进行开启，这就造成了接地前进行验电的困难，造成带电合接地刀闸的安全隐患。在10kV开关柜中断路器的使用具有一次性的特点，在使用过程中，它需要承受较高电压和较大的电流作用，会对设备运行的稳定性产生影响。如果柜体的机械强度不足，出现短路电流经过开关时，由于电动力的存在极易引起柜体与开关产生相对位移，这就会造成触头处的电阻值迅速增加，出现电弧现象，严重时直接导致爆炸的产生，因而十分危险。另外，经过长期的使用后，在动触点和静触点处由于存在机械磨损的现象，造成接触点和接触面的损耗，因此会导致触点间的接触不良情况的发生。在进行设备的安装作业时由于不规范的操作可能会对结构的完整性产生破坏，当动、静触点插入不标准时，过大的接触电阻会造成不同的故障出现。在操作过程中出现的拒动与误动等都极易引起开关柜发生故障。具体的表现形式包括：操作机构与传动系统出现机械故障时导致开关柜故障，会出现部件的变形、卡涩以及位移、脱滑失控。在电气控制系统和辅助回路产生故障时，会使保护装置失去有效的控制，对正常的命令无法有效执行。2.10kV高压开关柜故障的防范在对10kV高压开关柜的故障进行防范时可以从材料的选型、爬电比距、环境、安全、性能以及技术手段等方面进行控制。在开始对电力系统进行设计时就要重视对开关柜可能的故障进行防范，对可能存在的安全隐患要进行科学的分析处理。在设计中要特别注意柜体及断路器等一次性配件的优选，要对所使用的配件的性能有清楚的了解和认识，综合考虑它们的安全性、可靠性以及稳定性等来进行优化配置，柜体内部要进行科学的规划布局，保证设备工作具有良好的环境。对于爬电比距也是需要关注的重要指标，由它所控制的可靠性直接关系到整个系统的运行稳定性。在国家标准中高压开关柜的相关组成部件以及支持绝缘件的外绝缘爬电比距当为纯瓷绝缘时不应低于10kV/MM，爬电距离不小于140mm;为有机绝缘时不应低于10kV/MM，爬电距离不小于160mm。要符合这一规定需要电力公司进行严格的管控，进行专业化定制确保其安全性。外部环境条件也会对高压开关柜产生较大的影响，因此需要加强对外部环境的监控。通过采取有效的通风控制措施，来减少开关柜内灰尘的进入量，如可以加装过滤网，处于潮湿环境中的开关柜，采取相应的驱潮措施，如配置去湿设施等。在安全用电方面一直是电力行业研究的重点学科，必须保证高压开关柜内导体的对地净距符合规范要求。当采取的是复合绝缘结构设计时，需做好绝缘材料介电常数的配置，这样在保障人员安全的同时也可以有效防止母线受到盐雾污染和有害气体等的侵蚀。对于电力系统中的保护结构继电保护在保证系统安全上具有重要作用，在对其进行设计安装时要依据规范执行。要根据系统的运行方式来对继电保护进行调整和完善，让其能够以最佳的状态保证系统的安全。3.结语在保证10kV高压开关柜的安全稳定性工作中，电力公司需要建立科学的管理体系，努力提高相关工作人员的技术水平和综合能力素质，工作中以相关的国家标准为准则，严格操作规程做好自身的工作。要从根源上对故障因素进行摸排，有效降低10kV高压开关柜故障的发生率，以保证电