高壓開關(guān)柜維護(hù)中的常見問題探討

張艷萍

西山古交生活服務(wù)公司，山西古交 030200

0 引言

高壓開關(guān)柜又稱為成套開關(guān)或成套配電裝置，是以斷路器為主的電氣設(shè)備，通常是生產(chǎn)廠家根據(jù)電氣一次主接線圖的要求，將控制電器、保護(hù)電器和測量電器等有關(guān)的高低壓電器以及母線、載流導(dǎo)體、絕緣子等裝配在封閉的或敞開的柜體內(nèi)，作為供電系統(tǒng)中接受和分配電能的裝置。開關(guān)柜由柜體和斷路器兩大部分組成，具有架空進(jìn)出線、電纜進(jìn)出線以及母線聯(lián)絡(luò)等功能。

1 高壓開關(guān)柜的特點(diǎn)和分類

第一，開關(guān)柜有一次、二次方案，包括電能匯集、分配、計(jì)量和保護(hù)功能電氣線路，一個開關(guān)柜有一個確定的主回路方案和輔助回路方案，即一次回路和二次回路方案，當(dāng)一個開關(guān)柜的主方案不能實(shí)現(xiàn)時可以用幾個單元方案來組合實(shí)現(xiàn)。第二，開關(guān)柜具有一定的操作程序及機(jī)械或電氣連鎖機(jī)構(gòu)，沒有開關(guān)柜“五防”功能或“五防”功能不全是造成電力事故的主要原因。第三，開關(guān)柜具有接地的金屬外殼，其外殼有支撐和防護(hù)作用，相應(yīng)的要具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和剛度，以保證裝置的穩(wěn)固性，當(dāng)柜內(nèi)產(chǎn)生故障時，不會出現(xiàn)變形、折斷等外部效應(yīng)，同時也可以防止人體接近帶電部分或觸及運(yùn)動部件，防止外界因素對內(nèi)部設(shè)施的影響，同時防止設(shè)備受到意外沖擊。另外，開關(guān)柜還具有抑制內(nèi)部故障的功能，若開關(guān)柜內(nèi)部電弧短路引發(fā)內(nèi)部故障，一旦發(fā)生則要求把電弧故障限制在隔室以內(nèi)。

通用型高壓開關(guān)柜內(nèi)的主要電氣設(shè)備是高壓斷路器，根據(jù)斷路器的安裝方式分為固定式和移開式兩種。固定式是柜內(nèi)所有電器元件包括高壓斷路器和負(fù)荷開關(guān)等均安裝在開關(guān)柜的固定架構(gòu)上，結(jié)構(gòu)簡單、造價較低，沒有隔離觸頭，不容易出現(xiàn)接觸不良引起的溫度過高以及對地?fù)舸┑氖鹿剩嬖诠耋w高度和寬度偏大造成的檢修斷路器困難以及檢修時間長的缺點(diǎn)。移開式是指柜內(nèi)主要的電器元件如高壓斷路器安裝在開關(guān)柜內(nèi)可抽出的小車上以便維修，也稱手車式。手車柜有很好的互換性，這種柜型的各功能小室相互隔開，正常操作性能和防誤操作功能比較完善和合理，檢修方便，可以大大提高供電可靠性，而且可以靠墻或背靠背安裝，節(jié)省空間。開關(guān)柜按照安裝地點(diǎn)可分為戶內(nèi)式和戶外式，按照柜體結(jié)構(gòu)可分為金屬封閉鎧裝式開關(guān)柜、金屬封閉間隔式開關(guān)柜、金屬封閉箱式開關(guān)柜和敞開式開關(guān)柜四類。

2 高壓開關(guān)柜運(yùn)行維護(hù)中的常見問題

2.1 保持良好的環(huán)境條件

高壓開關(guān)柜要求周圍環(huán)境溫度上限為40℃，下限為普通地區(qū)-5℃，嚴(yán)寒地區(qū)-15℃。環(huán)境溫度過高，金屬的導(dǎo)電率會降低，電阻增加，表面氧化作用加劇。此外，過高的溫度會使柜內(nèi)的絕緣件的壽命大為縮短，絕緣強(qiáng)度下降，反之，過低的環(huán)境溫度會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，最終導(dǎo)致絕緣件的破壞。海拔高度一般不超過1000m，對于安裝在高于1000m海拔處的設(shè)備，外絕緣的絕緣水平應(yīng)輔以一定的修正系數(shù)。由于高海拔地區(qū)空氣稀薄，電器外絕緣容易擊穿，所以采用加強(qiáng)絕緣型電器，加大空氣絕緣距離，或在開關(guān)柜內(nèi)增加絕緣防護(hù)措施。環(huán)境濕度的要求為日均值不大于95%，月均值不大于90%。要在沒有火災(zāi)、爆炸危險、嚴(yán)重污染、化學(xué)腐蝕以及劇烈震動的場所使用。

2.2 主要電器元件的選型和維護(hù)

真空斷路器體積重量較小、壽命長、污染小，非常適用于頻繁操作，在6～10kV系統(tǒng)中廣泛采用。由于真空斷路器分?jǐn)嗨俣瓤?，容易引發(fā)產(chǎn)生很高的操作過電壓，對變壓器、電動機(jī)等負(fù)載的主絕緣和匝間絕緣都有很大危害，在采用真空斷路器的同時，必須采取限制過電壓的措施，比如在負(fù)載側(cè)并聯(lián)阻容吸收裝置或并聯(lián)氧化鋅避雷器等。6kV～10kV的變配電系統(tǒng)中，所用變壓器容量多為30～50kVA，變壓器高壓側(cè)采用熔絲保護(hù)。常規(guī)來講，100kVA容量以下變壓器，高壓側(cè)熔絲按2～3倍數(shù)的額定電流進(jìn)行選型，為避免由于機(jī)械強(qiáng)度差的小容量熔絲在合閘時受涌流沖擊產(chǎn)生熔斷現(xiàn)象，100kVA以下變壓器選擇10A熔絲作為變壓器內(nèi)部或高壓側(cè)出線套管發(fā)生短路故障時的保護(hù)措施，由低壓側(cè)空氣斷路器的過載元件或熔斷器來執(zhí)行過負(fù)荷保護(hù)。

2.3 防止劣化現(xiàn)象發(fā)生

由于環(huán)境因素、維護(hù)方法等的影響，高壓開關(guān)柜會在運(yùn)行中隨著時間的推移發(fā)生各種劣化現(xiàn)象，影響電網(wǎng)的運(yùn)行安全。這些劣化包括：由于設(shè)備運(yùn)行中的溫度升高導(dǎo)致絕緣性能下降的熱劣化、絕緣材料的電場集中處會導(dǎo)致絕緣性能下降的電劣化、機(jī)械應(yīng)力導(dǎo)致的零件損壞、變形、龜裂和磨損等的機(jī)械劣化、由環(huán)境因素引起的污損、腐蝕、吸濕和潤滑油變質(zhì)固化等的環(huán)境劣化等。開關(guān)柜是一種應(yīng)用范圍廣泛的電力設(shè)備，發(fā)生的劣化并非單因素劣化現(xiàn)象，多是多種劣化共同作用引發(fā)的綜合劣化。因此，運(yùn)行維護(hù)人員日常巡檢時應(yīng)加以重視。首先，配電間應(yīng)防潮、防塵、防止小動物鉆入；其次，所有金屬部件應(yīng)做防銹蝕處理，涂上清漆或色漆，及時清除積灰，經(jīng)常潤滑運(yùn)動部件，檢查連接螺釘?shù)乃蓜忧闆r；第三，要注意觀察各元件的狀態(tài)，檢查是否有過熱變色、異響、接觸不良等現(xiàn)象。此外，在開關(guān)柜長期未投入運(yùn)行時，投運(yùn)前主要一次元件間隔（如手車室及電纜室）應(yīng)進(jìn)行加熱除濕，以防止產(chǎn)生凝露而影響設(shè)備的外絕緣。

2.4 絕緣事故的防范

固定式高壓開關(guān)柜容易發(fā)生絕緣事故，主要是由絕緣爬距及空氣間隙不夠、設(shè)備質(zhì)量工藝性能以及環(huán)境條件不良引起。維護(hù)人員要嚴(yán)格執(zhí)行和貫徹《電力設(shè)備過電壓保護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》、《電業(yè)安全工作規(guī)程》中有關(guān)過電壓保護(hù)的相關(guān)規(guī)定，強(qiáng)化電力設(shè)備過電壓保護(hù)的技術(shù)管理規(guī)范和措施，堅(jiān)決杜絕誤操作引起的事故。定期進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)，必要時縮短試驗(yàn)周期，使設(shè)備始終保持良好穩(wěn)定狀態(tài)。要確保安全凈距，加大絕緣爬距，定期進(jìn)行外絕緣爬距校驗(yàn)，選用適用于所處地區(qū)污穢等級的高壓開關(guān)柜及其部件，同時選擇合適的防護(hù)等級，嚴(yán)格執(zhí)行安裝技術(shù)規(guī)范，做好維護(hù)監(jiān)控管理工作，防患于未然。

配電線路安全穩(wěn)定運(yùn)行，必然要求運(yùn)行管理人員勤檢查、勤維護(hù)、勤測量，及時發(fā)現(xiàn)問題及時處理，要不斷加強(qiáng)新技術(shù)新設(shè)備的應(yīng)用，大力倡導(dǎo)先進(jìn)技術(shù)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，進(jìn)一步提升供電系統(tǒng)的的技術(shù)維護(hù)水平。

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