浅析10kV高压开关柜故障原因及防范措施

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 。