高壓開關柜維護中的常見問題探討

張艷萍

西山古交生活服務公司，山西古交 030200

0 引言

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

1 高壓開關柜的特點和分類

第一，開關柜有一次、二次方案，包括電能匯集、分配、計量和保護功能電氣線路，一個開關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，當一個開關柜的主方案不能實現時可以用幾個單元方案來組合實現。第二，開關柜具有一定的操作程序及機械或電氣連鎖機構，沒有開關柜“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，開關柜具有接地的金屬外殼，其外殼有支撐和防護作用，相應的要具有足夠的機械強度和剛度，以保證裝置的穩固性，當柜內產生故障時，不會出現變形、折斷等外部效應，同時也可以防止人體接近帶電部分或觸及運動部件，防止外界因素對內部設施的影響，同時防止設備受到意外沖擊。另外，開關柜還具有抑制內部故障的功能，若開關柜內部電弧短路引發內部故障，一旦發生則要求把電弧故障限制在隔室以內。

通用型高壓開關柜內的主要電氣設備是高壓斷路器，根據斷路器的安裝方式分為固定式和移開式兩種。固定式是柜內所有電器元件包括高壓斷路器和負荷開關等均安裝在開關柜的固定架構上，結構簡單、造價較低，沒有隔離觸頭，不容易出現接觸不良引起的溫度過高以及對地擊穿的事故，但存在柜體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。移開式是指柜內主要的電器元件如高壓斷路器安裝在開關柜內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，節省空間。開關柜按照安裝地點可分為戶內式和戶外式，按照柜體結構可分為金屬封閉鎧裝式開關柜、金屬封閉間隔式開關柜、金屬封閉箱式開關柜和敞開式開關柜四類。

2 高壓開關柜運行維護中的常見問題

2.1 保持良好的環境條件

高壓開關柜要求周圍環境溫度上限為40℃，下限為普通地區-5℃，嚴寒地區-15℃。環境溫度過高，金屬的導電率會降低，電阻增加，表面氧化作用加劇。此外，過高的溫度會使柜內的絕緣件的壽命大為縮短，絕緣強度下降，反之，過低的環境溫度會產生內應力，最終導致絕緣件的破壞。海拔高度一般不超過1000m，對于安裝在高于1000m海拔處的設備，外絕緣的絕緣水平應輔以一定的修正系數。由于高海拔地區空氣稀薄，電器外絕緣容易擊穿，所以采用加強絕緣型電器，加大空氣絕緣距離，或在開關柜內增加絕緣防護措施。環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、爆炸危險、嚴重污染、化學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

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系統中廣泛采用。由于真空斷路器分斷速度快，容易引發產生很高的操作過電壓，對變壓器、電動機等負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，比如在負載側并聯阻容吸收裝置或并聯氧化鋅避雷器等。6kV～10kV的變配電系統中，所用變壓器容量多為30～50kVA，變壓器高壓側采用熔絲保護。常規來講，100kVA容量以下變壓器，高壓側熔絲按2～3倍數的額定電流進行選型，為避免由于機械強度差的小容量熔絲在合閘時受涌流沖擊產生熔斷現象，100kVA以下變壓器選擇10A熔絲作為變壓器內部或高壓側出線套管發生短路故障時的保護措施，由低壓側空氣斷路器的過載元件或熔斷器來執行過負荷保護。

2.3 防止劣化現象發生

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

2.4 絕緣事故的防范

固定式高壓開關柜容易發生絕緣事故，主要是由絕緣爬距及空氣間隙不夠、設備質量工藝性能以及環境條件不良引起。維護人員要嚴格執行和貫徹《電力設備過電壓保護設計技術規程》、《電業安全工作規程》中有關過電壓保護的相關規定，強化電力設備過電壓保護的技術管理規范和措施，堅決杜絕誤操作引起的事故。定期進行預防性試驗，必要時縮短試驗周期，使設備始終保持良好穩定狀態。要確保安全凈距，加大絕緣爬距，定期進行外絕緣爬距校驗，選用適用于所處地區污穢等級的高壓開關柜及其部件，同時選擇合適的防護等級，嚴格執行安裝技術規范，做好維護監控管理工作，防患于未然。

配電線路安全穩定運行，必然要求運行管理人員勤檢查、勤維護、勤測量，及時發現問題及時處理，要不斷加強新技術新設備的應用，大力倡導先進技術的學習和應用，進一步提升供電系統的的技術維護水平。

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