10 kV高壓開關(guān)柜事故分析及設(shè)計(jì)優(yōu)化

張硯恒

摘 要：10 kV高壓開關(guān)柜在電力系統(tǒng)中占據(jù)著重要地位，一旦出現(xiàn)問題不僅會(huì)使電力的運(yùn)營(yíng)成本上升，還會(huì)帶來相應(yīng)的安全問題，所以在操作時(shí)一定要嚴(yán)格遵守相關(guān)的規(guī)范要求，完善高壓開關(guān)柜的設(shè)計(jì)，保證其能正常工作。

關(guān)鍵詞：高壓開關(guān)柜 設(shè)計(jì) 質(zhì)量

中圖分類號(hào)：M9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）09（a）-0096-01＼

10 kV高壓開關(guān)柜的廣泛使用，在一定程度上促進(jìn)了社會(huì)的發(fā)展，但也不能忽視存在的問題和弊端，要對(duì)其進(jìn)行有效的檢測(cè)，以防質(zhì)量問題或老化問題影響到10 kV高壓開關(guān)柜的正常運(yùn)行，利用對(duì)它在設(shè)計(jì)上的優(yōu)化，推進(jìn)我國電力系統(tǒng)的發(fā)展。

1 10 kV高壓開關(guān)柜事故問題分析

（1）高壓開關(guān)柜的絕緣性能是一項(xiàng)重要指標(biāo)，在市場(chǎng)上銷售的電力產(chǎn)品的質(zhì)量參差不齊，一旦質(zhì)量偏低的產(chǎn)品在電力項(xiàng)目中被使用，極易造成設(shè)備設(shè)施絕緣性能的破壞。比如像常用的PT手車和避雷器手車等，如果它們的外形尺寸與配套元器件的配置沒有統(tǒng)一在投入到運(yùn)行后極易受到外部環(huán)境的影響造成其性能的減退；另一方面，通常來講當(dāng)?shù)陀?0 kV等級(jí)的電力配套設(shè)備如果在它的主回路或是聯(lián)絡(luò)橋中采用的銅排規(guī)格不統(tǒng)一，則需要對(duì)冷縮管、熱縮管等增加絕緣層來加強(qiáng)系統(tǒng)的安全性。

（2）為了便于了解高壓開關(guān)柜dB值得變化規(guī)律，在制定開關(guān)柜dB值的圖表時(shí)，一般應(yīng)用的都是英國公司的UltraTEV+，這樣就很容易了解到dB值是否正常。在定位方面，如果放電的強(qiáng)度很強(qiáng)，就會(huì)出現(xiàn)定位不準(zhǔn)確的現(xiàn)象，即使是運(yùn)行良好的TEV的檢測(cè)設(shè)備，也會(huì)出現(xiàn)一定的偏差。造成不準(zhǔn)確的因素是因?yàn)橐坏┏霈F(xiàn)局部的放電，而通行的路徑又會(huì)發(fā)生折反射，使得信號(hào)開始時(shí)的順序不能準(zhǔn)確呈現(xiàn)出來。所以，很多大型的電力公司會(huì)使用PDL1來對(duì)局部放電進(jìn)行定位，因?yàn)樵陔p通道模式下它能對(duì)工作人員指示出距離放電源不遠(yuǎn)的探頭。

（3）高壓柜的基本元件一般都能通過各種檢驗(yàn)，但把元件組合在一起形成一個(gè)整體后卻會(huì)出現(xiàn)很多問題，很多情況下都是因?yàn)樵O(shè)備的質(zhì)量不過關(guān)或是制造的工藝水平不高。有些公司對(duì)高壓柜的配置要求較低，質(zhì)量自然不高，越小的事越容易忽略，即使是緊固螺絲的操作，都會(huì)不按正常程序來，使得螺桿的長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過標(biāo)準(zhǔn)值，而對(duì)支持瓷柱不做任何特殊處理的結(jié)果就是使得局部的電場(chǎng)加強(qiáng)，影響絕緣效果。除了設(shè)備本身的問題外，對(duì)其的防護(hù)不重視也是問題的關(guān)鍵點(diǎn)，設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)高壓開關(guān)柜時(shí)，沒有對(duì)合閘和分閘的具體位置做出明顯的辨別標(biāo)志，造成了開關(guān)機(jī)械聯(lián)鎖設(shè)計(jì)的不合理，這使讓操作者增大誤操作的幾率，以致出現(xiàn)事故。

（4）安裝人員在安裝程序中會(huì)經(jīng)常使導(dǎo)體的外表面形成金屬的突出，這樣的金屬突出就會(huì)造成放電現(xiàn)象的出現(xiàn)。再加之高壓主電線的連接處和高壓開關(guān)的的觸頭存在接觸不良的現(xiàn)象，高壓柜內(nèi)又容易產(chǎn)生易導(dǎo)電的金屬顆粒，就會(huì)加大局部放電的概率。而很多絕緣設(shè)施由于年久失修或維護(hù)不當(dāng)，使得絕緣設(shè)施的內(nèi)部存在氣隙，也會(huì)產(chǎn)生放電現(xiàn)象。

2 防范10 kV高壓開關(guān)柜事故的措施

（1）要防范高壓開關(guān)柜出現(xiàn)問題，方便對(duì)其開展維修，不僅應(yīng)對(duì)放電脈沖進(jìn)行檢測(cè)，還要對(duì)放電的電源位置進(jìn)行定位。定位的精確度不高，就會(huì)造成多次定位，使得成本增加，所以要使得成本下降，減少重復(fù)操作，就要選用先進(jìn)的儀器來提高精準(zhǔn)度。很多公司的定位方法是利用兩路信號(hào)的到達(dá)前后來判斷的。在能量法中，信號(hào)值會(huì)由于波的到達(dá)而產(chǎn)生波動(dòng)，這就會(huì)造成信號(hào)能量的變化，而且是大幅度的變化。所以對(duì)于防護(hù)而言，定位的精準(zhǔn)性是十分值得重視的。

（2）對(duì)高壓開關(guān)柜進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要使得設(shè)備的元件都在規(guī)定的凈距內(nèi)，特別是一些露在外面的的元件，因?yàn)檫@些元件都是帶電的，所以保持一定的距離十分必要，這樣才能保證整個(gè)大環(huán)境的安全。為了保護(hù)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，避免不利因素的干擾，降低短路問題的出現(xiàn)概率，就要保證元件間的空氣間隙在要求范圍內(nèi)。在海拔超千米的的的地方，要是把空氣作為高壓配電系統(tǒng)的絕緣介質(zhì)，那么標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)規(guī)范就要求高壓開關(guān)柜相與相之間的間隙要大于125 mm，還要使得其和地面的間隙也要大于125 mm，而當(dāng)海拔過于高時(shí)，還應(yīng)對(duì)高壓開關(guān)柜的距離間隙進(jìn)行再次的調(diào)整，以便使絕緣距離保持在合理的范圍內(nèi)。對(duì)于高海拔可以采取以上措施，但對(duì)于空間有限的配電室而言，隨意調(diào)整距離是不現(xiàn)實(shí)的，因?yàn)樗挠邢蘅臻g使得開關(guān)柜不能太大，在絕緣距離上沒法下手，就得在絕緣材料上下工夫，有些配電室于是采用了一些絕緣熱縮材料，或者是DMC、SMC之類的絕緣板，但是在應(yīng)用的過程中要注意的是如果利用絕緣熱縮材料，就必須使得絕緣的間隙大于80 mm。對(duì)這些熱縮材料要精心養(yǎng)護(hù)，減緩縮套管的老化進(jìn)度，使得它們的絕緣力保持在良好的強(qiáng)度內(nèi)，讓專人負(fù)責(zé)定期的檢查工作，有問題及時(shí)上報(bào)，及時(shí)解決。采用絕緣的材料若是絕緣板，就不像絕緣熱縮材料那樣，而要保持絕緣板和導(dǎo)體的距離在15 mm以上。

（3）一個(gè)好的外界環(huán)境，會(huì)減少很多干擾因素，從而促使電力設(shè)備更好的工作，所以要采取一系列措施來使得環(huán)境符合電力設(shè)備的要求，由于溫濕度很容易影響開關(guān)柜，因此首先要對(duì)溫濕度進(jìn)行控制。在線監(jiān)測(cè)溫度、濕度需要增加溫度、濕度傳感器及加熱器、風(fēng)扇控制輸出觸點(diǎn)。一般來說，開關(guān)柜的濕度監(jiān)控范圍為0～99%RH，溫度監(jiān)控范圍為0～99 ℃。還要及時(shí)對(duì)室內(nèi)采取通風(fēng)措施，使空氣得到對(duì)流，但還要注意在外界環(huán)境或空氣不好時(shí)要減少通風(fēng)，避免灰塵飄入室內(nèi)，影響設(shè)備的運(yùn)行；還要防止一些小動(dòng)物進(jìn)入設(shè)備內(nèi)，對(duì)孔柜底部采取堵?lián)醯拇胧?/p>

3 結(jié)語

10 kV高壓開關(guān)柜是維持電力系統(tǒng)安全的重要設(shè)備，要保證其的安全穩(wěn)定，就要總結(jié)相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，提高工作人員的操作水平，做好問題診斷分析，對(duì)10 kV開關(guān)柜局部的放電進(jìn)行檢測(cè)和定位，實(shí)現(xiàn)控制10 kV高壓開關(guān)柜的智能化和科學(xué)化。

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