基于電力系統高壓開關柜常見故障問題分析

姜浩 肖鵬

摘要：在實踐運用中，真空斷路器經常安裝在實體金屬柜內，其柜板厚度要求一般5mm以上，一起組合成高壓開關柜。除了斷路器之外，開關設備還包括用于隔離電路的隔離開關，用于安全保護的接地開關，用于測量或保護的電流互感器和電壓互感器，僅用于過電壓保護的電涌放電器或僅用于RC吸收器通過安裝次級電路元件和繼電保護線路，引線或架空線來進入機柜，開關柜是相對孤立的配電裝置組合，它在電力系統中起到不可或缺的作用。而現實中經常出現過開關柜的故障，本文對常見故障進行概述總結并提出處理措施。

關鍵詞：開關柜；故障；分析

在我國高壓開關柜的GB3906和DL404標準中，主要有以下的相關規定：1）相間和相對絕緣距離要求2）防止凝露的爬電距離要求3）防護等級要求：為防止人體接觸高壓開關設備或移動部件，IEC標準為IP保護防護等級的第四個字母代表和諧的代碼，防護等級的第四個字母代表電氣防止雨水的保護；室內機柜沒有防雨要求，不需要分類，裝備系統表示為“X”。這一點。外表面通常為IP 3 X級，如果需要可以達到IP 4 X級。

1 開關柜要求五個防鎖定功能

五個防鎖定聯鎖裝置用于防止故障，減少人為事故并提高操作的裝置裝配配置性它起著重要的作用。五種預防功能是指防止五種電氣故障。電力系統中的五個常規故障預防功能如下。

（1）防止斷路器錯誤分類和錯誤連接。

（2）不要讓負載閉合或破壞絕緣開關（或絕緣插頭）。

（3）防止帶電接地開關或接地接地 該功能被定義為基本互鎖，因為它涉及到系統的人工短路接地或個人生命的安全。如果一個斷路器或上下斷路器出現問題，請勿操作接地開關。只有當接地開關閉合時，才能打開機柜底部的后門和前門。接地線。這通常使用機械聯鎖。斷路開關處于打開位置，接地開關可以操縱操作該站。a.斷開開關，打開地面以切換地面；b.只有在門可以打開臨時接地電纜之前和之后，作為輔助措施，高壓帶電顯示設備可以添加到前后門進行警告。c.防止帶接地線與接地刀閘送電。d.間隔誤入對人身安全應該考慮第一要素。

2 五防功能細分

五防功能的實際應用可以區分非強性（a項）和強制的（b，c，d，e，e項目）。有積極性的防御和被動性的防御。被動防御采用了高壓帶電顯示裝置。主動防御大分三種：①采用機器的連鎖裝置，用機器的零件傳動而產生制約，使用可靠性最高（部件的破損、斷裂），可以優先使用。②采用電氣聯鎖，它的主要優點是可以長距離傳送，同時表現為可靠性比較差勁，因為它的電磁鎖和導線都有損壞的可能，并且要保證持續的外電源長久的供電。

3 高壓帶電顯示裝置

在所有類型的開關設備中，經常使用高壓帶電顯示設備。當主電路具有高電壓時，它通過電容分壓原理輸出低電壓信號以點亮氙燈并用光信號發出信號（也可以改變低電壓信號來控制電磁鎖形成強制性鎖定）。帶有實時顯示的誘導元件大多包含在絕緣子或瓷瓶中，也可起輔助作用。此信號甚至更重要在維護或檢測柜體部件時。就成本價格來說，高壓帶電顯示設備本身不高，帶電顯示裝置僅僅占整個整個柜體五分之一而，就其受保護而已，即使出現一相水浸泡，但同時出現三相水浸泡的概率太小。所以，在設計主電路時，高壓帶電顯示裝置一般都會繪制，如果主要連線圖最終繪制完畢，制造商通常不會主動補充過去，因為定價時不計算項目，這將不可避免地降低生產利潤。另外，開關柜背面應該有實時顯示設備。

4 高壓斷路器維護問題

目前，在高壓真空斷路器，產品樣本和說明手冊的廣告中，通常提到“免維護”一詞。在實踐運行過程中，這是不可能的。真空滅弧室在高壓真空斷路器里面的配備，把斷路器電氣性能和機械性能均有明顯改善提高，在現場安裝應用方面，只是說維護的成本低、需要的時間少周期長而已，但絕對不“免維護”。真空斷路器的類型在結構上由數百個部件組成。在這些組件中，制造商只能設計和處理其中的一些組件，而其中很大一部分依賴于制造商的外部資源。比如有選擇材料，加工工藝等，這些部件都決定于高壓斷路器的電氣和機械特性能。任何一個小小的環節出現問題，都可以造成高壓斷路器的致命操作，因此，“免維護”配方不合適，真空斷路器的應用是“誤導”的。我們應該依據相關的國家標準的要求，應表述為“維護量小”、“不檢修周期長”比較妥當。眾所周知，機械壽命其中決定于高壓斷路器一個考核指標，質量的優劣就是從斷路器的壽命來體現的。

5 開關柜常見故障措施

開關柜常見的內部故障，原因及預防措施如下：

（1）常見的有斷路器絕緣裕量偏低，其機械螺釘松動：可以制定相關的維護措施，可以定期維護，增加絕緣分區。

（2）接地開關、隔離開關，負載開關故障，這之類的故障類型主要表現在接觸不良或發熱嚴重：通常處理措施即是在接觸面涂抹導電膏，并且打磨光滑而已，表面接觸電阻即變小，發熱問題解決。

（3）變壓器鐵磁共振：采用非導磁材料、合理的接線運行方式即可以避免這種電氣效應。

（4）不正確的電纜室設計：避免電纜交叉連接，安裝質量檢測。

（5）螺釘連接表面和接觸面接觸腐蝕，組裝不當：使用鎮流器或導電膏進行防腐蝕，檢查設備。

（6）五防聯鎖失靈、位置松動，零件損壞：維護、例行檢查時試操作，分析原因，更換零件，重新進行校驗再進行處理，對五防功能再次互鎖處理。

（7）過電壓：防雷保護，增加防雷措施，提升耐壓水平。

6 結論

由于電力系統的快速發展，許多地方已經禁止在城市電網中繼續使用低油位開關，并且重要的用戶站和站的建設，而較老的站已經逐漸取代真空開關設備的真空開關設備。開關柜的故障越來越頻繁。本文對實際工作具有一定的指導意義。

參考文獻：

[1]周穎慧，石立華，高成.一種基于傳輸線方程的埋地電纜電磁脈沖耦合時域分析方法[J].強激光與粒子束，2006，18（7）：11631166.

[2]陳彬，王廷永，高成，等.電磁脈沖作用下近地電纜外皮感應電流的全波分析[J].微波學報， 2000，16（5）：549553.

[3]區健昌，林守霖，呂英華.電子設備的電磁兼容性設計[M].北京：電子工業出版社，2003.

[4]鄒相國.雷電電磁場空間分布的研究與計算[D].華中科技大學，2006.