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10kV充气式开关柜故障处理及安全防控对策.pdf

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资源描述

1、Telecom Power Technology 254 2023 年 10 月 10 日第 40 卷第 19 期Oct.10,2023,Vol.40 No.19运营维护技术DOI:10.19399/ki.tpt.2023.19.08310 kV 充气式开关柜故障处理及安全防控对策李飞龙(国网湖南省电力有限公司邵阳供电分公司,湖南 邵阳 422000)摘要:在电力系统中,10 kV 开关柜作为一个重要的设备,发挥着不可替代的作用。10 kV 开关柜的安全运行直接关系到电网的安全稳定运行,如果发生事故将造成大面积停电、设备损坏等问题,给人们的生产生活带来极大不便,因此做好10 kV开关柜的安全防

2、控工作显得尤为重要。基于此,先针对10 kV充气式开关柜常见的故障问题展开分析,提出开关柜故障问题的处理工作方法和安全防控策略,保证开关柜的正常工作与运行,同时为后续类似工作的顺利实施提供参考和借鉴。关键词:10 kV 供电线路;充气式开关柜;故障处理;安全控制Fault Handling and Safety Control Measures for 10 kV Inflatable Switch CabinetLI Feilong(State Grid Hunan Electric Power Co.,Ltd.,Shaoyang Power Supply Branch,Shaoyang 4

3、22000,China)Abstract:In the power system,10 kV switchgear plays an irreplaceable role as an important equipment.The safe operation of 10 kV switchgear is directly related to the safe and stable operation of the power grid.If an accident occurs,it will cause large-scale power outages,equipment damage

4、,and other problems,which will bring great inconvenience to peoples production and life.Therefore,it is particularly important to do a good job in the safety prevention and control of 10 kV switchgear.Based on this,this article first analyzes the common fault problems of 10 kV inflatable switchgear,

5、and proposes the handling methods and safety prevention and control strategies for cabinet closing faults to ensure the normal operation and operation of the switchgear.At the same time,it provides reference for the smooth implementation of similar work in the future.Keywords:10 kV power supply line

6、;inflatable switchgear;fault handling;safety control0 引 言10 kV 配电系统中,充气式开关柜是最为常见的一种设备,具有体积小、结构紧凑、可靠性高等优点,在配电系统中被广泛应用。10 kV 配电系统主要由户外开关柜和户内开关柜组成,户外开关柜外的金属外壳采用的是钢结构,具有较高的机械强度和电气强度,而户内开关柜则一般采用绝缘材料制成,具有较低的机械强度和电气强度。10 kV 充气式开关柜在实际运行中有很多问题无法得到解决,相关电力工作单位需要对 10 kV 充气式开关柜出现的故障进行分析,并提出相应的处理措施,从而有效解决 10 kV 充

7、气式开关柜故障,提高供电可靠性。1 10kV 充气式开关柜常见的故障问题分析1.1 绝缘损坏在 10 kV 配电系统中,开关柜的绝缘性能是影响其运行稳定性的一个重要因素,如果开关柜的绝缘性能不佳,则会造成开关柜内绝缘元件的损坏,从而引发故障。10 kV 配电系统中主要采用的绝缘材料包括:金属材质,如钢、铜等;非金属材料,如玻璃、塑料等;有机绝缘材料,如聚乙烯、聚丙烯等。由于金属材质具有较高的导热性和导电性,因此比非金属材质更容易受到温度的影响。在实际运行过程中,绝缘性能较差的开关柜很容易发生绝缘损坏的故障1。1.2 温升超标温升超标是 10 kV 开关柜运行过程中的一种常见故障,这种故障产生的

8、主要原因是开关柜内的温升过高。如果温升过高的情况长时间得不到改善,则会导致开关柜的绝缘材料出现老化现象,严重时还会造成开关柜爆炸等严重事故。温升超标一般是由于以下几种情况造成:(1)电缆头接头发热;(2)电缆头连接点接触不良;(3)断路器触头接触不良;(4)断路器触头氧化或烧损;(5)母线接头发热;(6)电缆接头、母线、断路器触头等发热。1.3 机械传动故障由于10 kV充气式开关柜一般都安装在配电室内,而配电室内的空间非常狭小,且开关柜内部的机械传动部分通常都会与地面接触,因此容易对机械传动部分造成损伤。同时,由于一些杂物会对开关柜内部的机械传动部分造成严重的损坏,因此在开关柜运行过程中必须

9、要加强对配电室内部环境的保护。1.4 短路接地故障在 10 kV 配电系统中,短路接地故障是一种常见的故障,这种故障主要发生在开关柜内的高压断路器收稿日期:2023-08-17作者简介:李飞龙(1995),男,湖南邵东人,硕士研究生,助理工程师,主要从事变电检修工作。2023 年 10 月 10 日第 40 卷第 19 期 255 Telecom Power TechnologyOct.10,2023,Vol.40 No.19 李飞龙:10kV 充气式开关柜故障处理 及安全防控对策和低压断路器。由于短路接地故障通常不会对开关柜内的设备造成损坏,因此容易被忽视。在 10 kV 配电系统中,短路接

10、地故障一般分为以下几种。一是电气接地故障,主要表现为母线或二次回路出现严重的发热现象,有时还会出现局部放电现象。二是绝缘电阻降低故障,这类故障一般会引起绝缘电阻降低,当绝缘电阻降低到一定程度时,会导致断路器不能正常分闸,如果这种现象长期持续下去就会导致断路器发生误操作事故。三是直流接地故障。当开关柜内的高压断路器出现短路接地故障时,就会对开关柜的绝缘材料造成损坏,严重时甚至会引起开关柜内高压断路器爆炸事故。此外,如果 10 kV 配电系统中出现了相间短路现象,则会导致断路器内部的分、合闸回路出现短路现象,从而导致开关柜内部出现严重的放电现象2。2 10kV 充气式开关柜的故障处理方法2.1 绝

11、缘损坏问题的处理方法当 10 kV 充气式开关柜发生绝缘损坏的问题时,只能通过更换新的高压气体绝缘组件来解决问题,但是 10 kV 充气式开关柜中高压气体绝缘组件的价格比较昂贵,而且还需要一定的操作技能,因此实际操作过程中很难保证设备运行安全。此外,由于高压气体绝缘组件是由多个部件组成的,如果某个部件出现损坏,则将会导致整个设备无法正常运行3。因此,在10 kV 充气式开关柜发生绝缘损坏问题时,必须对设备进行全面检查,以确定其损坏部位,并进行相应的处理。通常情况下,当 10 kV 充气式开关柜发生绝缘损坏问题时,应该对设备进行全面的检查,通过对开关柜的结构进行分析,如果发现设备内部存在异常现象

12、,则确定高压气体绝缘组件有问题,然后再对高压气体绝缘组件进行检查,发现有损坏的部件后,应及时更换新的高压气体绝缘组件。此外,在10 kV 充气式开关柜发生绝缘损坏问题时,可以采用局部放电测量法对其进行检测,通过对 10 kV 充气式开关柜的绝缘性能测试,可以有效降低 10 kV 开关柜故障发生的概率。2.2 温度过高故障诊断和处理10 kV 充气式开关柜温度过高的主要原因是断路器内部出现问题,造成断路器温度过高。在 10 kV 充气式开关柜的结构中,断路器是主要的散热装置,当开关柜的温度过高时,可以通过断路器散热来解决。为了有效解决 10 kV 充气式开关柜温度过高的问题,可以采取以下措施。第

13、一,检查断路器的接线情况。10 kV 充气式开关柜出现温度过高问题时,需要检查断路器的接线情况,防止出现接线错误问题,避免因为接线错误而造成开关柜温度过高。第二,加强对开关柜内电器设备的维护。10 kV 充气式开关柜运行时间较长后,电器设备会出现老化问题影响其正常工作,因此要加强对开关柜内电器设备的维护工作,减少因电器设备老化而导致的开关柜温度过高问题。第三,改变开关柜内的空气湿度。在实际运行中,可以通过改变空气湿度来解决 10 kV 充气式开关柜温度过高问题。第四,采用新型材料。10 kV 充气式开关柜温度过高问题较难解决,对此可以采用新型材料来调整开关柜内的温度。新型材料具有较强的散热性能

14、,能够有效降低开关柜内的温度,从而避免 10 kV 充气式开关柜内温度过高。2.3 机械传动故障处理机械传动故障是指在 10 kV 充气式开关柜运行中出现的各种传动装置不能正常运行的问题,进行处理时需要从以下几个方面入手。第一,检查机械传动装置是否能够正常运行,通常情况下可以通过观察机械传动装置的传动是否顺畅来进行判断。如果传动过程中出现卡涩等情况,则说明传动装置出现了故障,需要更换相应的部件;如果出现不顺畅的情况,则说明传动装置的机械部分出现了损坏。第二,检查机械传动装置的使用情况。首先要检查机械传动装置的外观是否存在磨损和裂纹等现象,如果有磨损或者裂纹,则需要及时更换部件;其次要对机械传动

15、装置的轴承进行检查,如果轴承出现损坏或者严重磨损的情况,则需要及时更换新的轴承;最后要检查机械传动装置内部的轴承是否能够正常运行4。第三,在对机械传动装置进行检查时,还要检查机械传动装置上的限位开关是否能够正常工作。如果限位开关出现故障,则需要及时更换新的限位开关;检查限位开关是否能够正常动作;检查机械传动装置是否能够正常运行;还要全面检修 10 kV 充气式开关柜。例如,当 10 kV充气式开关柜在运行中出现了无法正常操作、无法正常分合闸等故障时,需要对相关部件进行检修,并及时更换新部件,如果不能更换新部件,则需要更换10 kV 充气式开关柜。2.4 短路接地故障问题处理短路接地故障是指 1

16、0 kV 开关柜内部出现的一种不正常状态,会使电力系统发生不稳定现象,同时也会对其他设备造成一定的影响。短路接地故障产生的原因有很多,但是最主要的原因是材料的绝缘效果下降。在 10 kV 开关柜运行过程中,绝缘水平下降会造成开关柜内部发生不正常的放电现象,并且绝缘水平下降到一定程度时会产生电弧现象,从而导致开关柜内部出现严重的故障。因此,在 10 kV 开关柜运行过程中必须保证其绝缘水平。实际运行中,如果 10 kV 开关柜发生短路接地故障,则会导致其内部绝缘水平下降,因此当发生短路 2023 年 10 月 10 日第 40 卷第 19 期Oct.10,2023,Vol.40 No.19Tel

17、ecom Power Technology 256 接地故障时要对其进行处理。首先,要检查故障开关柜,确定故障点并进行处理,如果发生了接地短路故障问题,则需要对接地开关和断路器进行检修;如果是断路器造成的短路故障,则需要更换断路器或对其进行检修,在更换断路器时要保证其质量良好、性能稳定。其次,要检查开关柜内部,确定内部是否存在问题,如果存在问题则需要更换或检修开关柜内部的绝缘材料。最后,在更换绝缘材料时需要注意选择与原绝缘材料相同的材料,并且在更换时要保证绝缘性能良好,如果没有上述条件,则需要采用其他方法来提高开关柜的绝缘水平。2.5 防止高压气体泄漏的方法由于 10 kV 充气式开关柜在运行

18、中经常会出现高压气体泄漏的问题。实际工作中,要采取有效的措施防止高压气体泄漏。首先,在 10 kV 开关柜中设置泄压阀。因为 10 kV 开关柜的使用时间比较长,而且绝缘水平也比较高,所以存在泄漏现象。泄压阀能有效阻止高压气体的泄漏,保证设备运行的安全。其次,在 10 kV 开关柜中采用补偿式真空断路器。为了减少 10 kV 开关柜的漏率,可以采用补偿式真空断路器来代替原有的真空断路器,因为补偿式真空断路器的气室与主母线之间并没有明显的间隙,而且补偿式真空断路器可以进行现场操作,通过这种方式能够有效解决高压气体泄漏问题,保证10 kV开关柜的安全运行。最后,加强对10 kV 开关柜运行状况的检

19、查。实际运行过程中,10 kV 开关柜经常会出现各种问题,为了确保10 kV 开关柜能够安全运行,必须加强检查与维护。3 10kV 充气式开关柜的安全防控策略3.1 做好日常巡查工作要想保证 10 kV 开关柜的安全运行,日常的巡视工作必不可少。在巡视时首先要注意开关柜运行中是否有异常声音,若有异常声音,则需要仔细查看开关柜的运行状态是否正常;若有异常情况,则需及时采取措施。另外,还需注意开关柜外部是否存在异常现象,如果有异常,则要立即停止运行并及时采取措施。此外,在巡视时还要注意以下几点:一是各接地刀是否存在松动或脱落现象;二是绝缘子是否存在损伤或出现破损现象;三是接地刀闸和隔离开关是否存在

20、过热或发出异常声音。3.2 倒闸操作时注意观察设备状态首先,当操作人员对 10 kV 开关柜进行倒闸操作时,需要将 10 kV 开关柜的断路器拉至合闸位置,并按下 10 kV 断路器的分闸操作按钮,这一过程中要确保开关柜处于合闸状态。其次,当操作人员在对 10 kV 开关柜进行合闸操作时,需要对开关柜的电压、电流等参数进行观察,如果发现开关柜运行中出现异常情况,则应立即停止操作。再次,当操作人员对 10 kV开关柜进行倒闸操作时,要将断路器和隔离开关的合闸口拉开,并检查隔离开关的机械闭锁是否正确。最后,在进行 10 kV 开关柜分闸和合闸时,还应对其周围环境进行检查。如果发现有异常情况存在,则

21、应立即停止分合闸操作5。3.3 加强人员的安全工作意识要想加强 10 kV 开关柜的安全防控工作,必须加强人员的安全意识,让他们树立起正确的安全生产意识,对 10 kV 开关柜进行定期的巡视检查。10 kV 开关柜是一种设备,在运行过程中因为受到环境等因素影响,也会出现一些问题,这就需要工作人员加强日常巡视检查,发现问题并及时解决。对于工作中容易出现的一些安全问题,要采取有效的预防措施,制定出相应的操作流程,明确各个操作步骤以及注意事项,并且要对工作人员进行安全教育,使他们能够熟练掌握工作技能以及操作流程,以便在实际操作过程中能够迅速应对各种突发状况。4 结 论随着经济社会的快速发展,电网建设

22、也在不断加强,越来越多的用户对供电可靠性的要求越来越高。电力系统的安全稳定运行直接关系到国民经济的发展和社会稳定,而电力系统中起着枢纽作用的 10 kV 开关柜是电力系统中不可或缺的重要设备之一,因此做好 10 kV 开关柜的安全防控工作就显得尤为重要。参考文献:1 杨 浩,刘 琦,吴泓潇.10kV 开关柜故障原因与应对措施分析 J.电子技术,2023,52(1):234-235.2 林伟军,梁桂新,林明伟,等.高压开关柜两种常见机械故障及防范措施 J.光源与照明,2022(12):133-135.3 刘嘉欣,于 浩,莫中岳.高压开关柜局部放电故障缺陷诊断技术分析 J.机械设计与制造工程,2022,51(10):97-100.4 伍任能,廖英怀,罗传胜,等.开关柜绝缘劣化气体监测系统及潜伏性故障诊断预警研究 J.流体测量与控制,2022,3(4):56-58.5 侯 伟,曾庆祝,孟晨旭,等.开关柜短路故障的原因分析与防范措施 J.电气开关,2022,60(4):106-110.

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