10kV開關(guān)柜電氣故障分析與處理

潘思宏

摘要：國家發(fā)展的根本是電力，而人們的生活也離不開電，因此，10kV配電設(shè)備時(shí)常發(fā)生故障，給經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益帶來巨大的損失。在對(duì)10kV開關(guān)柜電氣故障進(jìn)行詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上，對(duì)10kV配電設(shè)備進(jìn)行有效的保護(hù)，以保證設(shè)備長期安全穩(wěn)定的運(yùn)行，從而減少10kV開關(guān)柜電氣故障發(fā)生的可能性，降低造成的經(jīng)濟(jì)損失，有效保證了人們的用電安全。

關(guān)鍵詞：10kV開關(guān)柜;電氣故障;分析;處理

電力系統(tǒng)是保障我國民生的關(guān)鍵，其中，10kV開關(guān)柜是一個(gè)重要的部件，其產(chǎn)品的質(zhì)量和使用的情況將直接決定10kV開關(guān)柜的運(yùn)行，從而對(duì)供電產(chǎn)生影響。目前，在10kV開關(guān)柜的使用過程當(dāng)中，還是存在非常多的問題，應(yīng)當(dāng)引起相關(guān)人員的部門的注意，并采取有效的手段進(jìn)行故障的處理和解決，從而保證電能的正常供應(yīng)。本文從10kV開關(guān)柜運(yùn)行過程中的常見故障和處理對(duì)策入手，分析相關(guān)的問題，并給出了有效的建議。

1 10kV開關(guān)柜電氣故障分析

1.1 電壓互感器

電壓互感器高壓熔斷器熔斷現(xiàn)象是10kV開關(guān)柜電氣故障的主要表現(xiàn)之一，在電壓的計(jì)算中，當(dāng)電壓處于固定狀態(tài)，則電阻越小，通過的電流越大，功率也會(huì)增大。熔斷器受制于電流的大小，電流小，熔斷器容量小就會(huì)出現(xiàn)熔斷現(xiàn)象。更深層次的原因是單相接地電阻，發(fā)生單相接地的時(shí)候，電壓互感器就會(huì)處于高溫狀態(tài)，傳遞的電流增大，熔斷熔斷器。有的地方會(huì)安裝消諧裝置，但是由于消諧裝置的低頻電流之間的合作程度不高，所以在電壓互感器高壓熔斷器中，消諧裝置不能發(fā)生作用。10kV線路中發(fā)生單相接地的時(shí)候，產(chǎn)生了鐵磁諧振，導(dǎo)致電壓互感器的傳感能力降低，經(jīng)過的磁力和電流明顯增強(qiáng)，造成了高壓式互感器高壓保險(xiǎn)絲熔斷。在電氣系統(tǒng)中，線性電路和電容電阻元件構(gòu)成了串聯(lián)，如果電源頻率接近回路值，那么此時(shí)的電壓就會(huì)過高，引發(fā)諧振。發(fā)生的時(shí)候，電阻制約著電流、同樣制約著電感或電容中元件的電壓。

1.2電氣聯(lián)鎖方面的故障

為了確保系統(tǒng)足夠可靠，能夠穩(wěn)定運(yùn)行，高壓系統(tǒng)會(huì)設(shè)置許多電氣連鎖。比如兩路電源單母線分段就要求母聯(lián)柜、兩路進(jìn)線柜合兩臺(tái)。假設(shè)三臺(tái)全部閉合就會(huì)出現(xiàn)反向送電問題，有很大的風(fēng)險(xiǎn)。進(jìn)線柜聯(lián)鎖電路需要和母聯(lián)柜閉接點(diǎn)連接到一起。確保母聯(lián)柜能夠同時(shí)工作，在兩條進(jìn)線柜中一個(gè)分閘一個(gè)合閘送電。

1.3 相間短路故障

在單相接地電路系統(tǒng)中，電壓互感器鐵芯將處于過飽和狀態(tài)，導(dǎo)致勵(lì)磁電流急劇上升，并最終導(dǎo)致熔斷器被熔斷，而該故障會(huì)進(jìn)一步造成元器件的絕緣性能降低，使得電壓互感器高壓熔斷器熔斷，若處理不當(dāng)，不僅會(huì)降低元器件的絕緣水平，而且在潮濕天氣下，將導(dǎo)致元器件擊穿，進(jìn)而增大阻容吸收器接地電阻，局部過電壓將造成相間短路，并出現(xiàn)柜線跳閘，在電弧作用下將擊穿三相元器件，熔斷器發(fā)生爆裂，并炸毀開關(guān)柜門，甚至引發(fā)人員傷亡。

2 10kV開關(guān)柜電氣故障中的處理分析

2.1電壓互感器高壓熔斷器熔斷故障處理

首先，采取零序電壓互感器方法，利用固有電阻消諧功能可抑制諧振;其次，優(yōu)化開口三角繞組，以降低諧振發(fā)生率，而電壓互感器容量的提升有利于抑制諧波，而長時(shí)間的互感器超載將會(huì)熔斷保險(xiǎn)絲;再次，改變參數(shù)來調(diào)節(jié)諧振頻率。在母線上增設(shè)電容器可抑制諧振，單相接地時(shí)可避免鐵芯發(fā)生飽和，因此可降低勵(lì)磁電流，防止諧振故障的產(chǎn)生;最后，高壓側(cè)中性點(diǎn)加裝電阻也可以防止諧振的發(fā)生。線性簡(jiǎn)諧振動(dòng)熔斷處理中，可以在中性點(diǎn)增加電阻來避免線性諧振，如在開口三角繞組處增加阻尼電阻、電壓互感器的中性點(diǎn)增加電阻等方式，當(dāng)電流強(qiáng)度增大后，電阻值將減小，能抑制過電壓諧振;鐵磁簡(jiǎn)諧振動(dòng)熔斷處理中，改變參數(shù)可抑制諧振的發(fā)生，如變壓站母線上選用高性能電壓互感器，避免鐵芯發(fā)生過飽和，因此勵(lì)磁電流難達(dá)到一定值，故可避免諧振的發(fā)生，實(shí)際應(yīng)用中，消弧線圈對(duì)于防止鐵磁發(fā)生簡(jiǎn)諧振動(dòng)有較好的效果，不僅可以做到中性點(diǎn)消弧，同時(shí)也可完全屏蔽鐵磁諧振，避免鐵磁諧振引起熔斷故障;單相接地熔斷處理中，零序電壓互感器可通過改變接線方式來消除諧振，開口三角繞組加裝阻尼有利于增加電壓互感器容量，達(dá)到抑制諧波的目的。

2.2聯(lián)鎖裝置改進(jìn)

有安裝接地開關(guān)的中置高壓柜內(nèi)配有比較完善的五防連鎖。操作軸機(jī)械連鎖可以有效應(yīng)對(duì)帶電合接地開關(guān)與規(guī)避帶接地開關(guān)合閘。使用機(jī)械連鎖，搭配手柄操作，調(diào)整接地刀軸，讓接地開關(guān)停留在合閘位置。此時(shí)柜體的導(dǎo)軌限位鎖板就會(huì)伸出來，并擋住手車，使得無法進(jìn)入到工作部位。面對(duì)這樣的問題有下述幾種方式處理。首先在接地刀來到合閘位置時(shí)候，斷路器手車會(huì)撞彎限位鎖板。此時(shí)手車來到了工作位置，引起帶地接線合閘情況。這種問題需要做到的是和配件廠家溝通，要求對(duì)方以熱處理辦法增強(qiáng)限位鎖板抗彎性。從而確保開關(guān)柜性能足夠可靠。要重視操作人員技術(shù)培訓(xùn)，用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟僮髁鞒滩僮?，減少誤操作現(xiàn)象發(fā)生。其次當(dāng)前很多開關(guān)柜限位支座其實(shí)都是鋁制材料。頻繁開關(guān)以后部分操作者有可能會(huì)用力過猛導(dǎo)致支座壞掉。為解決這一問題，可以將鋁制支座改成鑄鐵材料。通過這種做法提高抗撞擊能力，滿足安全性和可靠性要求。操作人員需要經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，用專業(yè)的操作能力應(yīng)對(duì)操作需要。嚴(yán)謹(jǐn)操作、減少誤操作流程才是保障開關(guān)柜少損壞、多發(fā)揮功效的關(guān)鍵。

2.3相間短路的故障處理方式

首先要保證其干燥性，保持柜內(nèi)干燥就不會(huì)在潮濕的環(huán)境下引發(fā)絕緣體絕緣水平降低，出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象。在安裝的時(shí)候要符合安裝設(shè)計(jì)要求，防止因?yàn)榻拥仉娮柽^大出現(xiàn)局部電壓引發(fā)短路，在設(shè)計(jì)的時(shí)候，要保證10kV開關(guān)柜接地，能夠避免單相接地的時(shí)候出現(xiàn)電弧，造成多跟線路短路現(xiàn)象。在10kV開關(guān)柜的配電元件中，電壓互感器是最脆弱的部分，所以在安裝中一定要做好耐壓試驗(yàn)，也要確保母線的絕緣作用。

2.4? 做好10kV高壓開關(guān)柜電氣運(yùn)維人員培養(yǎng)工作

切實(shí)提升10kV高壓開關(guān)柜運(yùn)維人員專業(yè)技能及職業(yè)素養(yǎng)，確保10kV高壓開關(guān)柜運(yùn)維工作專業(yè)有序開展。針對(duì)10kV高壓開關(guān)柜要點(diǎn)及注意事項(xiàng)，在相關(guān)工作人員群體中進(jìn)行定期教育培訓(xùn)。將運(yùn)維人員績效考核成績與其薪資水平緊密的聯(lián)系在一起，確保工作人員能積極主動(dòng)的投入新運(yùn)維技術(shù)的學(xué)習(xí)，更好地提升10kV高壓開關(guān)柜運(yùn)維效果，保證電力資源的穩(wěn)定高效供應(yīng)。

3結(jié)束語

對(duì)10kV開關(guān)柜電氣故障的出現(xiàn)來說，一定要做好安全運(yùn)行管理，提高技術(shù)的專業(yè)程度，提高安全設(shè)計(jì)水平。在防范中，一定要注意建立良好的維修防范機(jī)制。在10kV開關(guān)柜電氣故障發(fā)生以后，要做好全面檢查。對(duì)于即將出現(xiàn)故障或者處于即將停機(jī)的開關(guān)柜，應(yīng)該及時(shí)關(guān)停，并且做好全面檢修處理。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄔楊峰.10kV開關(guān)柜電氣故障分析與處理[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2016（23）：85-86.

[2]林存衢.10kV開關(guān)柜運(yùn)行中的故障及處理措施[J].農(nóng)村電氣化，2016（12）：23-24.

[3]梁亮.珠海配網(wǎng)10kV開關(guān)柜故障分析及對(duì)策研究[D].廣州：華南理工大學(xué)，2016（12）：184-185.

（作者單位：新東北電氣集團(tuán)電力檢修工程《沈陽》有限公司）