高壓開關柜常見故障和檢修維護

張慶軍 余萬興 趙侃 吳群燕

摘 要： 如今，隨著國內經濟的快速發展，各個行業的生產已增加了能源需求。盡管國家電網一直在不斷改進，已經有大量不同高壓開關柜應用于市場，但實際上存在許多問題，本文從作者多年的絕緣、電氣控制等方面的工作經驗出發，對高壓開關柜故障進行了探討，并對方法進行了詳細的分析和研究。

關鍵詞： 高壓開關柜;故障;檢修維護

在電氣系統的提供中，需要各種電氣設備來連續且準確地將電能輸送到用戶的終端。高壓開關柜是能量傳輸和轉換系統的重要組成部分。它的主要作用是收集和分配電力、監視、測量、控制、保護和自動控制電力線，并解決過去在電網運行中發生的所有問題。因此，在與高壓開關柜的生產，安裝和操作單位進行通信時，分析和研究高壓開關柜的頻繁故障對于確保電源的穩定性很重要。

1 高壓開關柜常見故障分析

分析其原因高壓開關柜故障原因，多發生在絕緣、導電和機械方面。

（1）拒動、誤動故障。此類錯誤是高壓開關柜的主要故障，其原因可分為兩類。一種類型是由于操作系統和晶體管的機械故障，其設備發白，組件變形，移位或損壞，內核松動和閉合，軸松動所致。另一個包括電氣控制和輔助電路，輔助電纜接觸不良，端子松動，輔助開關切換不靈，以及操作電源、合閘接觸器、微動開關等故障。

（2）基本設備和組件的老化。負載用戶和變電站用戶當前大多使用真空回路。其中，具有閉合效果的真空氣泡在正常操作期間具有低電流，但是當短路再次打開和閉合時，電流將急速增加。另外，當真空泡被破壞或操作間隙的程度減小時，真空回路的整體操作也將顯著減小，這很可能引起事故和爆炸。變電站中的高壓柜在增加系統負載后會增加短路電流和容量，這可能導致無法滿足短路要求，并且在系統電路短路時很容易發生故障。此外，避雷器時間長表面因水過濾或濕氣而損壞，或操作不當導致內部組件發生故障，則它們會引起避雷器的老化和變質。

（3）絕緣故障。需要絕緣度才能正確管理各種電壓（包括工作電壓和各種過載），極限電壓和絕緣電阻之間的關系。嘗試使產品安全經濟，并獲得最佳經濟效益。絕緣故障主要表現為外部絕緣破壞、地面絕緣擊穿、雷電干擾、雷電支撐雷擊、瓷瓶開瓶器和冷凝器蓋的反映。閃絡、斷裂、爆裂、升起桿閃絡、CT閃絡、斷裂、爆裂、瓷瓶等。

（4）載流故障。通常在72—12kV之間的電壓電平故障是由于開關連接器熔化和接觸不良造成的。

（5）開啟和關閉休息。打開和關閉的故障與電路上的故障基本相同。對于間隔開的回路，這在很大程度上是由于可變冷凝物排的重新點火，滅弧室和波紋管漏氣，陶瓷管破裂以及真空度降低所致。對少油斷路器的特征是斷裂能力差、滅弧室燒損、噴油短路、關合時爆炸等。

2 高壓開關柜檢修維護辦法

（1）絕緣性能在線監測。考慮到由于不良的接觸和隔離問題而導致故障的可能性很高，應使用適當的控制技術。如果發生絕緣的事故，則在行開始期間會發生泄漏現象，因此可以監控泄漏以獲取損壞信息。在中國，最常用的監測方法是介質損耗角正切在線監測和交流泄漏電流在線監測。另外，使用射頻方法的互聯網監視的研究也取得了進展[1]。

（2）改善高壓變量的運行環境。為了應對由操作環境引起的故障，電力部門必須在操作期間積極改善高壓開關柜的環境質量。下雨天，準備排水;當溫度高時，通風并消散高壓變量。點火柜已正確切斷熱量;還應注意，空調和加濕器安裝在高壓柜中，并且在設置溫度和濕度時，必須確保高壓開關所在環境的溫度和濕度;必須定期清潔變量，并且拋光旋轉完全展開，以確保高壓開關柜的安全可靠運行。目前，麗水國家電網公司的最先進的開關設備室均配備了空調，以使現有高壓開關設備的環境溫度和濕度保持在標準范圍內。

（3）導電回路檢測。在操作設備上發生的故障或事故，說明導電電路接觸不良后，之后問題將繼續惡化。絕緣插頭通常配備有閉合彈簧，該閉合彈簧在加熱時可提高其彈性，從而進一步增加接觸電阻，直到發生事故。為此，工廠還必須嚴格將高溫物品運送到此類測試中。對于批量生產的型號，還應將當前速率下的溫升用于定期或不定期測試。特別是對于高壓開關流量，必須對每種產品執行溫度控制。根據規定，通過大電流壓降法測量電路電阻是防止導電電路事故的方法。由于用于環路電阻測量的電流是有限的，因此測量結果合格，但是在運行期間會多次發生載有電流的事故。這種實踐表明，這不是一種非常可靠的技術，不應完全依賴于此。對于用戶而言，安裝產品后，他們必須了解其當前的交付情況和穩定性，并確保設備的可靠和安全操作。在產品運行的初始階段，需要加強監視，特別是在夏季排名和環境溫度較高時監視設備的運行狀態尤為重要。例如，諸如紅外溫度之類的技術用于監視設備，并且隨著時間的流逝可能會出現潛在的異常加熱現象[2]。

（4）溫濕度監控。高壓開關柜通常在高壓和大電流的情況下運行，這無疑會導致設備發熱并引起異常溫度。在大電流情況下，高壓開關柜的活動觸點和靜態觸點是最弱的連接，容易造成事故。如果接觸不良，則接觸電阻將增加，這將導致嚴重的發熱，這將增加接觸表面的氧化并導致粗糙的循環，這是高壓開關柜的主要故障。如果不能及時發現，將導致嚴重錯誤并危及供應安全。開關柜相當封閉，進入加濕器后無法排除，很容易在開關柜中凝結并造成短路。在嚴重的情況下，例如雷電事故和電氣組件的嚴重腐蝕，都會發生短路。傳統方法是在機柜上安裝電加熱器，干燥器或機柜密封條，但問題無法完全解決。通過安裝新型的超聲波冷凝器或電子冷卻設備，機柜中的水分可以轉化為水滴并從機柜中排出。該方法不受氣候影響，也可以在低溫和高溫下進行除濕。一旦自動化，機柜嗡嗡聲將在超過標準時自動工作[3]。

3 結語

總而言之，由于環境和內部組件而導致的高壓開關柜的使用可能導致故障，從而影響電網的運行。但是，如果我們嚴格遵守設計、制造、批準、操作和維護的標準，并采取措施改善操作條件和其他方法，則必須采取措施減少高壓開關柜故障的可能性，從而確保安全穩定的運行，為國民經濟的持續快速發展提供了能源安全。

參考文獻：

[1]李寧鋼.高壓開關柜常見故障和檢修維護[J].價值工程，2020，39（05）：244-245.

[2]方勝兵.高壓開關柜監測與故障診斷分析[J].鋁加工，2019（03）：55-57.

[3]熊仁宏.高壓開關柜概述及常見故障和處理方法[J].通訊世界，2014（23）：110-111.