探討高壓開關柜設備的運行檢查維護問題

李海軍

摘要：隨著國家電網的不斷完善，也帶動了高壓開關柜的大量應用。作為電力系統中最主要的設備之一，高壓開關柜的主要功能是對電力系統的電能進行接收和分配，對電網線路進行控制、監測以及保護。本文從水利發電設備出發，對高壓開關柜設備的檢查和維護問題進行了分析和研究。

關鍵詞：高壓開關柜；設備；檢查維護

前言

高壓開關柜作為電氣系統中非常重要的基礎性設備，對于電力系統的運行安全有著不可替代的作用。高壓開關柜是高壓開關設備的一種常用類型，在電力網絡中可以對電能進行調節和分配，起到斷開、連接、保護、控制、調節、測量等作用，可以說是電力系統安全穩定運行的重要保障。

一、高壓開關柜的特點和分類

1.特點

首先，高壓開關柜一般都具有一次方案和二次方案兩種方案類型，對其自身電能接收、分配、調節功能以及電路保護功能進行處理。一個高壓開關柜擁有一個確定的主回路方案（一次回路）和輔助回路方案（二次回路），當主方案無法實現電路功能需求時，可以將幾個單元方案進行組合來實現。其次，高壓開關柜具備一定的操作程序和機械或電氣連鎖機構，電力網絡對于質量的要求十分嚴格，如果缺乏相應的“五防”功能，或者“五防”功能不齊全，就很可能導致電力事故的發生，影響電力網絡的安全運行。然后，高壓開關柜的金屬外殼起到了支撐和防護的作用，因此需要具備足夠的機械強度和剛度，保證設備自身的穩固性，不會以因外力的作用而輕易出現變形等問題，也可以減少工作人員觸電的危險。同時，還可以防止設備受到外界的以外沖擊，保護設備的正常運行。

2.分類

通常情況下，根據高壓開關柜內高壓斷路器安裝方式的不同，可以將其分為固定式和移動式兩種。固定式高壓開關柜是指內部所有的電器元件都安裝在開關柜的固定架構上，其結構相對簡單，成本低廉，并且不存在隔離觸頭，可以有效減少因接觸不良引起的溫度過高以及對地擊穿事故發生的機率，但是相對而言，其柜體高度和寬度偏大，對斷路器的檢修比較困難，檢修時間較長。移動式高壓開關柜特可以稱為手車式，指內部所有電器元件安裝在柜體內部的可抽出式小車上，維修方便，同時具備良好的互換性。由于內部功能由小車相互分開，正常操作性能和防誤操作功能比較完善和合理，可以提高供電的可靠性，并且可以靠墻進行安裝，更加節約空間。按照安裝地點，可以分為戶內式和戶外式；按照柜體內部結構，又可以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以及敞開式開關柜四類。

二、高壓開關柜設備的檢查和維護

1.保持良好的運行環境

高壓開關柜對于運行環境的溫度要求很高，一般環境中要求工作環境溫度在-5℃～40℃之間，嚴寒環境中可以將溫度下限降低到-15℃。如果運行環境的溫度過高，會導致設備中金屬的導電率降低，電阻增加，使得設備表面的氧化作用加劇；同時還會大大縮短柜內絕緣元件的使用壽命，降低起絕緣強度，造成漏電現象。如果環境溫度過低，則會產生內應力，造成絕緣件的損壞。設備安裝地區的海拔高度不能高于1000m，如高于1000m，必須對設備進行相應的處理。同時，由于高海拔地區的空氣比較稀薄，使得電器的外絕緣部分容易擊穿，必須選擇加強絕緣型電器，加大空氣的絕緣距離，或者在高壓開關柜內增加相應的絕緣防護措施。由于本文主要討論的是水利發電方面的問題，要對設備所處環境的濕度進行控制，保持在日均濕度不超過95%，月均濕度不超過90%，防止設備金屬部位的銹蝕，影響設備的使用安全。

2.注重關鍵元件的選擇和維護

高壓開關柜設備中的高壓斷路器由于其性能的全面性而得到了廣泛的應用，而其中的真空斷路器以其較小的體積，較長的使用壽命以及對較小的污染，非常適用于頻繁的操作，因此在6kv～10kv供電網絡中被廣泛采用。但是，真空斷路器由于分斷速度過快，非常容易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具有很大地危害性，容易引發安全事故。因此，在使用真空斷路器時，要采取相應的過電壓限制措施，在負載側并聯阻容吸收裝置或并聯氧化鋅避雷器等。對于容量在30～50kVA的變壓器，可以在高壓側安裝熔絲進行保護。通常情況下，100kVA容量以下的變壓器，其熔絲可以按照額定電流的3倍進行選擇，可以有效避免電路瞬間電流過大而造成的熔斷現象。

3.定期檢查，防止設備的劣化

高壓開關柜在運行期限內，由于受到環境因素和維護手段等多種原因的影響，會逐漸產生還各種劣化現象，從而對電網的安全運行造成影響。其劣化現象主要有以下幾種：①電劣化：指因絕緣材料的電場集中處，會由于電流自身的作用，導致絕緣性能下降；②熱劣化：指由于設備運行中溫度的升高和降低，破壞元件自身的內部結構，導致絕緣性能下降；③機械劣化：指電器元件在機械應力的作用下發生破損、變形、龜裂等現象；④環境劣化：指由于環境因素，造成設備元件的污損、腐蝕、銹蝕以及內部潤滑油變質固化等現象。高壓開關柜由于自身的構造特點，加上應用范圍較為廣泛，很少發生單一的劣化現象，一般都是多種劣化共同作用，引發綜合劣化。因此，設備的維護人員要加強日常的巡視工作，對劣化現象進行預防。首先，要對配電間的密封性進行嚴格檢測，做到防潮、防塵，防止鳥類或鼠類等動物的進入；其次，要對設備中的金屬部件進行相應的防銹蝕處理，在表面涂刷油漆或潤滑油，定期對其中堆積的灰塵進行清除，同時對連接螺釘的松動情況進行檢查；然后，要對元件的自身狀態進行檢查和測試，看是否存在過熱變色、接觸不良等現象。此外，如果開關柜設備長期未投入使用，在使用前一定要對設備進行全面細致的檢查，并對其進行加熱除濕，保證設備的運行安全。

4.做好安全防護工作

對于電力設備而言，安全防護是必不可少的。固定式高壓開關柜由于自身的構造問題，容易發生絕緣事故，影響電力系統的運行安全。維護人員必須按照相關的規定，強化電力設備過電壓保護的技術管理規范和措施，同時定期進行預防性試驗，保證設備始終處于穩定狀態，防患于未然。

三.結語

總之，高壓開關柜設備的安全運行，離不開電力工作人員的日常檢查和維護。電力工作人員要充分認識到高壓開關柜設備在電力系統中的重要性，及時發現問題，解決問題，不但引進新的技術和設備，學習先進的工作經驗，提高對于高壓開關柜設備的技術維護水平，促進電力系統的安全穩定運行。

參考文獻：

[1]馮云.高壓開關柜設備在檢查維護中的問題分析[J].城市建設理論研究（電子版），2011，（22）：115-117.

[2]陳韋列.高壓開關柜的故障分析[J].大科技·科技天地，2011，（6）：95.

[3]余旺.論高壓開關設備安全運行措施[J].城市建設理論研究（電子版），2012，（18）：225-229.