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高壓開關柜-淺析10kV高壓開關柜故障原因

發布時間:2020-06-04 分享到:

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

一、 導致10kV高壓開關柜故障的具體因素

1.1 環境因素

從長期運行經驗看,外在條件對高壓開關柜的影響作用甚大,環境因素會限制開關柜作用的穩定發揮。以污閃事故為例,開關柜受環境影響而發生的故障表現在:首先,正常條件下開關柜不會出現污閃事故,其基本上保持著正常的運行狀態。但如果外界環境處于潮濕狀態,造成絕緣子及母線表面的積污增多,持續潮濕的環境極易引發污閃事故。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,易發生不同的故障,特別是電流值處于異常變化的故障發生率更高。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,當出現故障時就容易發生爆炸事故。同時變電站的高 柜,在系統負荷增加后,系統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的穩定性。

1.3 絕緣因素

絕緣能力是高壓開關柜的另一大影響因素, 由于市場上電力產品的質量層次不一, 電力工程建設中使用低質量產品破壞了設備的絕緣性能。如:避雷器手車、PT手車等的外觀尺寸和元器件的配置不統一,避雷器手車、PT手車等實際運行巾,會因為外界環境指標的變化而使其性能減弱。另外,一般低于10 kV電壓等級的成套設備的主回路或聯絡橋所用的銅排規格不一,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柜出現絕緣問題。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的斷路器,隔離插頭相間或對地的距離,結構改造后并沒有加強絕緣措施,導致開關柜正常使用后的故障發生率提高。

1.4 質量因素

質量因素包括電力設備、電力材料2個方面。電力工程改造需用到諸多不同的設備及材料,其質量好壞對系統的發電、供電也會造成明顯的影響。就目前開關柜存在的故障來說,隔離觸頭的質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生。

由于絕緣子頭部內部絕緣能力偏弱,環氧澆注電互感器和酚醛氧玻璃絕緣子的質量差,這種材料的質量及性能與電力標準規定的要求相差甚遠。電力系統在正常運行狀態下,會引起不同程度的塵埃積聚、受潮,使得構件的絕緣性能老化。調查顯示,許多電力設備在標準狀態下依舊會出現爬電現象,這對電力系統的安全性是極為不利的。

1.5 操作因素

斷路器在10 kV開關柜中屬于一次性的主體設備,在運行期間要面臨大電流、高電壓等環境,這些都會影響到設備的運行狀態。主要表現為:(1)柜體的機械強度不夠,當短路電流流繹開關的時候,在電動力的作用下而導致柜體與開關之間發生位移,從而致使觸頭間接觸電阻急劇增大,而產生電弧,甚至會引起爆炸。(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致接觸點或面的減少,從而造成觸頭之問接觸不良的現象。(3)設備安裝中因操作不當破壞了結構的完整性,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、誤動等均是開關柜事故的誘發因素,主要表現在:首先,操動機構以及傳動系統的機械故障引起的開關柜故障,這種情況體現于卡澀、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行命令。

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