高壓開關(guān)柜-淺析10kV高壓開關(guān)柜故障原因

發(fā)布時間:2020-06-04 分享到:

近年來電力行業(yè)進行了深入改革,l0 kv高壓開關(guān)柜的使用也變得更為普及。開關(guān)柜不儀維持了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,而且在各種故障狀態(tài)下可斷開連接的設(shè)備,保證了設(shè)備及操作人員的安全。從長期發(fā)展的角度考慮, 電力企業(yè)需加強10 kV高壓開關(guān)柜故障診斷及采取相對應(yīng)的處理措施,使其在系統(tǒng)中發(fā)揮更加全面的安全性。

一、 導(dǎo)致10kV高壓開關(guān)柜故障的具體因素

1.1 環(huán)境因素

從長期運行經(jīng)驗看,外在條件對高壓開關(guān)柜的影響作用甚大,環(huán)境因素會限制開關(guān)柜作用的穩(wěn)定發(fā)揮。以污閃事故為例,開關(guān)柜受環(huán)境影響而發(fā)生的故障表現(xiàn)在:首先,正常條件下開關(guān)柜不會出現(xiàn)污閃事故,其基本上保持著正常的運行狀態(tài)。但如果外界環(huán)境處于潮濕狀態(tài),造成絕緣子及母線表面的積污增多,持續(xù)潮濕的環(huán)境極易引發(fā)污閃事故。其次,絕緣子的泄漏距離偏小,這種情況難以滿足污穢和潮濕環(huán)境的要求,一段時間運行后也會使得污閃, 概率的增大。

1.2 老化因素

隨著社會用電量的增多,原先安裝的電力設(shè)備開始處于老化階段,各種裝置及元器件性能日趨下降。如:真空斷路器在使用過程,易發(fā)生不同的故障,特別是電流值處于異常變化的故障發(fā)生率更高。真空泡在真空度明顯降低或者在運行中受損后,真空斷路器的整體性能就會隨之降低,當出現(xiàn)故障時就容易發(fā)生爆炸事故。同時變電站的高 柜,在系統(tǒng)負荷增加后,系統(tǒng)的短路電流的容量也會隨之增加。若真空斷路器的電流值難以達到系統(tǒng)運行的標準,其常會受到短路故障的影響而降低性能。這些問題的存在都會破壞電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

1.3 絕緣因素

絕緣能力是高壓開關(guān)柜的另一大影響因素, 由于市場上電力產(chǎn)品的質(zhì)量層次不一, 電力工程建設(shè)中使用低質(zhì)量產(chǎn)品破壞了設(shè)備的絕緣性能。如:避雷器手車、PT手車等的外觀尺寸和元器件的配置不統(tǒng)一,避雷器手車、PT手車等實際運行巾,會因為外界環(huán)境指標的變化而使其性能減弱。另外,一般低于10 kV電壓等級的成套設(shè)備的主回路或聯(lián)絡(luò)橋所用的銅排規(guī)格不一,有的還另外增加諸如熱縮管、冷縮管等的絕緣層來增加安全性。電力系統(tǒng)高負荷運行會對銅排造成一定的損壞,使其絕緣層的性能趨于老化,容易造成一次相問直接放電的事故。

除此之外,爬距和空氣間隙過小也會引起開關(guān)柜出現(xiàn)絕緣問題。如:手車柜,使用時為縮短柜體的外形尺寸,往往會減少裝于柜內(nèi)的斷路器,隔離插頭相間或?qū)Φ氐木嚯x,結(jié)構(gòu)改造后并沒有加強絕緣措施,導(dǎo)致開關(guān)柜正常使用后的故障發(fā)生率提高。

1.4 質(zhì)量因素

質(zhì)量因素包括電力設(shè)備、電力材料2個方面。電力工程改造需用到諸多不同的設(shè)備及材料,其質(zhì)量好壞對系統(tǒng)的發(fā)電、供電也會造成明顯的影響。就目前開關(guān)柜存在的故障來說,隔離觸頭的質(zhì)量不合格會造成手車柜的隔離觸頭因接觸不良,最終引起電弧故障的發(fā)生。

由于絕緣子頭部內(nèi)部絕緣能力偏弱,環(huán)氧澆注電互感器和酚醛氧玻璃絕緣子的質(zhì)量差,這種材料的質(zhì)量及性能與電力標準規(guī)定的要求相差甚遠。電力系統(tǒng)在正常運行狀態(tài)下,會引起不同程度的塵埃積聚、受潮,使得構(gòu)件的絕緣性能老化。調(diào)查顯示,許多電力設(shè)備在標準狀態(tài)下依舊會出現(xiàn)爬電現(xiàn)象,這對電力系統(tǒng)的安全性是極為不利的。

1.5 操作因素

斷路器在10 kV開關(guān)柜中屬于一次性的主體設(shè)備,在運行期間要面臨大電流、高電壓等環(huán)境,這些都會影響到設(shè)備的運行狀態(tài)。主要表現(xiàn)為:(1)柜體的機械強度不夠,當短路電流流繹開關(guān)的時候,在電動力的作用下而導(dǎo)致柜體與開關(guān)之間發(fā)生位移,從而致使觸頭間接觸電阻急劇增大,而產(chǎn)生電弧,甚至?xí)鸨ā?2)靜觸頭或動觸頭在長期的使用過程當中,因為它們之間相互的機械磨損而導(dǎo)致接觸點或面的減少,從而造成觸頭之問接觸不良的現(xiàn)象。(3)設(shè)備安裝中因操作不當破壞了結(jié)構(gòu)的完整性,如:動靜觸頭插入不標準,接觸電阻過大易引起不同的故障問題。

操作巾的拒動、誤動等均是開關(guān)柜事故的誘發(fā)因素,主要表現(xiàn)在:首先,操動機構(gòu)以及傳動系統(tǒng)的機械故障引起的開關(guān)柜故障,這種情況體現(xiàn)于卡澀、部件變形或位移、脫扣失靈等;其次,南于電氣控制及輔助回路引起的故障,該情況會造成保護裝置難以正常執(zhí)行命令。

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