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浅析10kV高压开关柜故障原因及防范措施(1)

北极星电力网技术频道    作者:佚名  2013/1/28 17:29:33   

摘要:高压开关柜是电力系统重要的装置之,而其引发的故障大大降低了系统的运行效率。现主要分析了导致10 kV高压开关柜故障的具体因素,并提出了防范10kV高压开关柜故障的具体措施。

0 弓l言

近年来电力行业进行了深入改革,l0 kv高压开关柜的使用也变得更为普及。开关柜不仪维持了电力系统的稳定运行,而H 在各种故障状态下可断开连接的设备,保证了设备及操作人员的安全。从长期发展的角度考虑, 电力企业需加强10 kV高压开关柜故障诊断及采取卡n应的处理措施,使其在系统r十1发挥更加全面的安全件川。

1 导致10kV高压开关柜故障的具体因素

1.1 环境因素

从长期运行经验看,外在条件对高压开关柜的影响作用甚大,环境【因素 让会限制开关柜作用的稳定发挥。以污闪事故为例,开关柜受环境影响而发生的故障表现在:首先,正常条件下开关柜不会出现污闪事故,其基本上保持着正常的运行状态。但如果外界环境处于潮湿状态,造成绝缘子及母线表面的积污增多,持续潮湿的环境极易引发污闪事故。其次,绝缘子的泄漏距离偏小,这种情况难以满足污秽和潮湿环境的要求,一段时间运行后也会使得污闪, 概率的增大。

1.2 老化因素

随着社会用电量的增多,原先安装的电力设备开始处于老化阶段,各种装置及元器件性能日趋下降。如:真空断路器在使用过程,易发生不同的故障,特别是电流值处于异常变化的故障发生率更高。真空泡在真空度明显降低或者在运行中受损后,真空断路器的整体性能就会随之降低,当出现故障时就容易发生爆炸事故。同时变电站的高 柜,在系统负荷增加后,系统的短路电流 I容量也会随之增加。若真空断路器的电流值难以达到系统运行的标准,其常会受到短路故障的影响而降低性能。这些问题的存在都会破坏电力系统的稳定性。

1.3 绝缘因素

绝缘能力是高压开关柜的另一大影响因素, 由于市场上电力产品的质量层次不一, 电力工程建设中使用低质量产品破坏了设备的绝缘性能。如:避雷器手车、PT手车等的外观尺寸和元器件的配置不统一,避雷器手车、PT手车等实际运行巾,会因为外界环境指标的变化而使其性能减弱。另外,一般低于10 kV电压等级的成套设备的主回路或联络桥所用的铜排规格不一,有的还另外增加诸如热缩管、冷缩管等的绝缘层来增加安全性。电力系统高负荷运行会对铜排造成一定的损坏,使其绝缘层的性能趋于老化,容易造成一次相问直接放电的事故。

除此之外,爬距和空气间隙过小也会引起开关柜出现绝缘问题。如:手车柜,使用时为缩短柜体的外形尺寸,往往会减少装于柜内的断路器,隔离插头相间或对地的距离,结构改造后并没有加强绝缘措施,导致开关柜正常使用后的故障发生率提高。

1.4 质量因素

质量因素包括电力设备、电力材料2个方面。电力工程改造需用到诸多不同的设备及材料,其质量好坏对系统的发电、供电也会造成明显的影响。就目前开关柜存在的故障来说,隔离触头的质量不合格会造成手车柜的隔离触头因接触不良,最终引起电弧故障的发生。

由于绝缘子头部内部绝缘能力偏弱,环氧浇注电互感器和酚醛氧玻璃绝缘子的质量差,这种材料的质量及性能与电力标准规定的要求相差甚远。电力系统在正常运行状态下,会引起不同程度的尘埃积聚、受潮,使得构件的绝缘性能老化。调查显示,许多电力设备在标准状态下依旧会出现爬电现象,这对电力系统的安全性是极为不利的。

1.5 操作因素

断路器在10 kV开关柜中属于一次性的主体设备,在运行期间要面临大电流、高电压等环境,这些都会影响到设备的运行状态。主要表现为:(1)柜体的机械强度不够,当短路电流流绎开关的时候,在电动力的作用下而导致柜体与开关之间发生位移,从而致使触头间接触电阻急剧增大,而产生电弧,甚至会引起爆炸。(2)静触头或动触头在长期的使用过程当中,因为它们之间相互的机械磨损而导致接触点或面的减少,从而造成触头之问接触不良的现象。(3)设备安装中因操作不当破坏了结构的完整性,如:动静触头插入不标准,接触电阻过大易弓1起不同的故障问题。

操作巾的拒动、误动等均是开关柜事故的诱发因素,主要表现在:首先,操动机构以及传动系统的机械故障引起的开关柜故障,这种情况体现于卡涩、部件变形或位移、脱扣失灵等;其次,南于电气控制及辅助回路引起的故障,该情况会造成保护装置难以正常执行命令。

来源:设备管理与改造
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