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工业电气设计|10kV高压开关柜常见故障及处理措施有哪些?

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在实际应用中10kV开关柜会由多种原因导致故障,致使用户企业频发停电。尤其是随着用电量的大幅提升以及用电企业、客户对于用电质量的要求的提升,促使电力部门采取行之有效的措施对10kV高压开关柜的进行检修维护,从而确保供电质量。

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一、10kV高压开关柜常见故障

10kV高压开关柜的应用极为广泛,一旦出现事故就会造成极为严重的后果,甚至相邻开关柜以及整条母线都会受到影响。这里将导致10kV高压开关柜故障的原因总结如下:

1.1 绝缘等级过低

导致绝缘等级低的原因可以分为以下几种:(1)空气与爬距间隙过小,这也是导致高压开关柜出现绝缘损坏的主要原因,尤其是在柜体体积较小的手车柜中由于减小了断路器与隔离插头的间距与距离,从而难以有效保证绝缘性;(2)接电接触不良或者容量不足所引发的柜内发热起火;(3)生产环节存在质量问题,尤其是装配过程会极大地影响开关柜的整体耐压水平;(4)开关柜受到周围环境的影响而致使套管、母线、绝缘子的绝缘等级降低。这种情况主要有两种:一种是绝缘子的表面存在污秽并且潮湿,从而引发污闪。而如果仅仅是单方面的存在污秽或者是潮湿一般均不会影响绝缘性。另一种是绝缘子串的泄露距离过短,从而难以适应污秽、潮湿的环境。在相同的环境下,泄露距离越大发生闪络的现象就越少;最后雷击等自然因素也可能引发开关柜的放电事故。

1.2 防爆以及防护等级不够

在10kV开关柜的顶部一般设有泄压通道,例如一般分为母线室泄压通道、开关室泄压通道以及电缆室泄压通道。而如果在开关柜的安装过程中没有使用塑料落实而是使用铁螺丝、加之不规范的操作就会导致开关柜在发生短路后蒸汽压无法迅速排出,从而引发内部压力过大而爆炸。

在10kV开关柜的面板通常设有电缆小室观察孔、开关分和指示孔、散热孔、柜面板照明孔以及紧急解锁孔等,这些小孔在未使用提供方便的同时也降低了开关柜的防护性能;同时当下10kV开关柜电缆室以及开关柜的泄压通道及通风孔难以满足实际需求,从而在事故发生后由于压力无法排除而导致事故扩大。

1.3 开关柜电气连接点发热问题

这一问题主要集中于主变进线与母线等大电流开关柜,尤其是随着负荷增加,导致电气连接不良的环节出现严重的发热,长期的发热导致绝缘损坏,最终导致短路而烧毁开关柜。一般在发热区由于加工精度不足,从而导致隔离开关动静触头出现偏位以及合闸造成单面接触。随着触头压力的不断减小,主触头的单面接触部分会由于压力减小而发热,恶性循环最终导致触头放电拉弧,从而形成相间短路。

1.4 开关柜断路器发热

对于封闭的开关柜而言,断路器触壁的触头与断路器的灭弧室上下部分的接线座容易引发发热。如果动触头的触指组不平整就会导致触头接触不良而发热,而发热进一步促使弹簧针变形。

二、 10kV开关柜检修维护措施

2.1 提升10kV开关柜的防爆能力以及防护等级

(1)减少开关柜面板上不必要的开孔,例如,除了设置电缆小室观察孔、开关分合指示观察孔、开关小室观察孔外不在开设其它小孔;(2)对开关柜泄压通道顶部的固定螺丝进行更换,从而保证发生短路后的电弧可以冲断顶盖的塑料螺丝,达到泄压目的;(3)合理的增加电缆室的泄压通道,例如可以将后封板朝向的通道扩大30mm,并且在柜后1.8m处地方朝后方扩大400mm,最后将电缆室的释压通道增加500mm。此外还要对开关室与电缆室的散热通道进行密封话处理。(4)在日常的维护中要进行对前后门螺丝的检查,保证其牢固可靠。

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2.2 提升开关柜的绝缘性

针对于开关柜绝缘性差的问题要采取以下针对性的措施:(1)按照标准要求控制带电体对地距离在125mm以上;(2)所使用的绝缘子、套管、隔板以及触头罩等要采用阻燃绝缘材料制作,避免使用酚醛树脂、聚氯乙烯等有机材料。(3)注重元器件的选择,尤其是对于隔板要首选不燃烧、绝缘性能好以及阻燃的绝缘材料;(4)条件允许的情况下可以进行开关柜绝缘凝露条件下的耐压试验;对于开关柜潮湿凝露现象可以采取在柜内加装SPR-CN-S1智能除湿器,可以有效防凝露凝露现象的发生。(5)提升外绝缘的泄露比距,泄露比距作为防止污闪的重要参数,在普通地区以及潮湿地区的要求不同,如果大气条件较差,可以选择绝缘泄露比距为20.6cm/kV以上。

2.3 强化开关柜体的封闭措施

首先,要强化柜内分割防护程度,从而提升开关柜的检修以及运行安装安全性。可以通过将电缆、断路器、母线等通过阻燃绝缘板分割成独立小室,并在各个小室之间设置减压阀以及排气通道。从而避免事故的发生于扩大。

其次,要在插头经过的插孔增加绝缘罩,防止检修人员触电。同时全部的分支母线以及母线要使用阻燃绝缘管套装,两柜母线室要通过绝缘板封隔,从而防止事故扩大。

最后,还要不断地改进工艺、体色很难过加工质量,从而保证开关柜的推来灵活性、互换性,改进五防连锁,从而提升防误的可靠性。

三、结束语

对于10kV开关柜检修和维护措要结合实际生产经验,在此基础上才能更有应用性。对于以上所提到的一系列见故障,文章给出了一些有针对性的改善措施,用以促进10kV开关柜的进一步完善,能够更好的服务于电力系统

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