淺談電力系統中高低壓開關柜的檢驗技術

劉寬 朱光遠 于祥宏

摘 要 高低壓開關柜在電力系統中發揮了非常重要的作用，為了確保高低壓開關柜的可靠性和安全性，對高低壓開關柜進行電氣性能檢驗是必不可少的。基于此，本文探討了高低壓開關柜電氣檢驗項目。

關鍵詞 電力系統;高低壓;開關柜;檢驗技術

1 電力系統中高低壓開關柜的檢驗的重要性

國家標準GB/T11022、GB7251.1等明確規定了高低壓開關柜電氣性能的檢驗項目，包括例行檢驗項目和全面形式檢驗，其中，例行檢驗主要是檢驗開關柜在制造過程中材料、元器件、結構以及工藝等是否符合設計要求，不會對產品的可靠性與性能產生影響;形式檢驗主要是檢驗開關柜的性能與額定值是否達到國家標準，是否符合設計要求，但部分形式檢驗會對產品的可靠性與性能產生影響。高低壓開關柜的電氣性能直接影響著其正常運行，因此，國家標準不斷對電氣性能要求進行完善[1]。

2 高低壓開關柜的電氣檢驗項目

2.1 絕緣性檢查

絕緣性能是高低壓開關柜電氣性能的重要指標，是例行檢驗與形式檢驗不可或缺的檢驗項目。國家標準中的工頻耐壓實驗是例行檢驗和形式檢驗都必須做的項目，通過對電壓值與施加電壓時間進行實驗，不僅可以考核及驗證產品相間與相對地間和斷口間的絕緣性能，而且還能夠等效考核及驗證在具體應用過程中，產品承受長期通電發熱或操作過電壓時，以及絕緣件表面受塵埃與水氣侵蝕時導致的絕緣下降情況下能夠具有的絕緣性能水平。國家標準規定沖擊耐壓試驗只是形式檢驗項目，主要由于該試驗受到試驗條件及設備等因素的制約。在規定的安裝類別條件下，沖擊耐壓試驗對產品應能承受的由于操作過電壓或雷擊而出現的脈沖型高電壓進行考核驗證。由于除了操作過電壓，在電力系統中，諧振過電壓的影響越來越嚴重，類型復雜性增強，一般包括參數諧振過電壓、鐵磁諧振過電壓以及有線性過電壓等，此外還需將中性點接地方式考慮在內，且過電幅值日益升高。

2.2 短路性能檢驗

當電力系統當中出現過載或短路等狀況時，需要對電力系統進行短路性能的檢驗，高低壓開關柜可以在短時間內接通故障電流，在這一過程當中，對故障電流的額定短時耐受電流進行實驗，對額定短路斷開能力也需要進行實驗，在接通和斷開使用開關柜內部元件的過程中，斷路器能夠較快地完成這一工序，所以，需要認真考量額定短時耐受電流的能力。開關柜能夠耐受的不超過額定值的短路電流所產生的焦耳熱是額定短時電流的耐受能力，此過程產生的熱應力，如果遭遇短路狀況，電流達到幾十千安倍，能夠持續很長的時間，在這一過程中，絕緣體會迅速老化，直接降低了絕緣體的絕緣能力和絕緣水平，在90度的高溫下，材料的機械性能會導致材料發熱，并且絕緣體變形，接觸電阻不斷增大，此時短路電流產生的電動力會造成開關柜內部的絕緣體損壞，從而導致絕緣體斷裂，在實驗過程中，改變原有的爬電距離和電氣的間隙來降低絕緣體的絕緣水平，額定短時耐受電流的能力的提升，對提升能夠保證高低壓開關柜的安全性，在實驗條件下，通過模擬管路系統，制定有效的額定電壓數值，來保證高低壓開關柜的安全有效運轉。在額定短時耐受電流的性能檢驗當中，必須重視高低壓開關柜性能的檢驗，因為高低壓開關柜的性能直接會影響供電系統的穩定性，在進行短路實驗的過程當中，必須有效模擬短路發生的極端情況，極端環境的模擬能夠準確判斷事故發生的環境，為開關柜的運行創造穩定的環境，短路問題會直接降低高低壓開關柜運行的可靠性，由于這一實驗對實驗條件和實驗設備有很高的要求，一般情況下普通的生產企業和檢驗機構的無法滿足實驗條件，所以，短路性能實驗是形式檢驗項目。

2.3 溫升檢驗

溫升檢驗也是必不可少的檢驗項目，該試驗主要是考核并驗證在長期承受額定電流工作情況下，產品規定部位的溫升情況，是否滿足標準規定的溫升極限，同時檢驗產品鐵磁與載流部件損耗產生的發熱是否損壞載流部件或相鄰部件、是否會使產品絕緣水平降低、是否會對產品性能產生影響。高低壓開關柜長時間進行額定電流工作會出現溫升，在溫升過程中會產生一定的熱量，雖然這是一個相對較緩慢的影響過程，然而若開關柜的溫升超出了允許值，則會加快絕緣件的老化速度，導致產品的絕緣水平快速下降，提前降至正常耐受值之下，存在重大隱患。開關柜的結構、載流部件連接以及主電路界面等是溫升的主要影響因素，基于開關柜結構、主電路載流界面定型，以及內部元部件的溫升達到標準規定，只需要通過型式試驗對開關柜整機的溫升進行檢驗，判斷其是否達到標準規定。此外，溫升試驗有多個條件限制，如試驗設備、多種標準連接電纜或銅排等，因此，溫升試驗只能列入形式檢驗項目，不能列入例行檢驗項目[2]。

3 高低壓開關柜安裝工藝的研究及加強

3.1 加強相關技術人員的培訓

對安裝高低壓開關柜進行操作的技術人員的綜合素質會直接的影響安裝的質量以及高低壓開關柜運行的質量。因此，需要制度提高相關技術人員綜合素質的措施，主要方案就是進行相應的培訓，培訓的內容包括先進原理、技術、操作以及注意事項等，鼓勵相關技術人員進行學習以及自我提高，在培訓過程中以實際操作引導以及訓練為主，從而使得相關技術人員的安裝技術在實質上得到提高，在實際安裝過程中進一步加強對于安裝的重視程度以及安裝的精準程度。

3.2 加強相關技術人員對于安裝安全性的重視

電力部門需要實際的認識到高低壓開關柜在電力運行過程中的重要性，從而加強在該方面的管理，制定應的管理制度以及培養相應的管理人員，制定相應的操作規范以及技術要求，制定相應的獎罰制度等，在強制的控制過程中使得技術人員養成良好的操作習慣以及增敬愛工作熱情，并逐步形成安全的意識，從而使得高低壓開關柜的安裝質量進一步提高。

4 結束語

總之，電氣性能的檢驗是檢查開關柜設計與制造是否符合標準的一個重要步驟，也是保證安全柜得以正常運行的一個保障，所以通過對絕緣性能實驗，短路性能試驗以及溫升試驗，進行探索和分析確定開關柜能夠滿足使用的標準以及需要保證開關柜運行有良好的環境，通過相關人員的努力與監督，更好的支持我國電力系統的運轉。

參考文獻

[1] 馬宏.高低壓開關柜電氣檢驗項目分析[J].電工電氣，2015，（12）： 56-58.

[2] 李云忠.淺談高、低壓開關柜的安裝[J].電子世界，2014，（12）：319.