10 kV高壓開關(guān)柜交接試驗(yàn)方法探討

賈陳瑩

（濰坊光明電力服務(wù)有限公司壽光分公司，山東壽光 262700）

由于10 kV 高壓開關(guān)柜交接試驗(yàn)的步驟和程序復(fù)雜性較高，因此需要專業(yè)能力較強(qiáng)和個(gè)人素質(zhì)較高的工作人員進(jìn)行操作[1]。通過進(jìn)行10 kV 高壓開關(guān)柜交接試驗(yàn)，可有效預(yù)防設(shè)備損壞，并確保其正常運(yùn)行，從而降低安全事故的發(fā)生率。

1 10 kV高壓開關(guān)柜相關(guān)概述

1.1 10 kV高壓開關(guān)柜的概念及特點(diǎn)

10 kV 高壓開關(guān)也稱為成套配電裝置，其主要部件是斷路器。設(shè)備生產(chǎn)廠家按照電氣一次主接線圖的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求，在金屬柜體中組裝了高低壓電器、母線和絕緣子等組件。柜體的選擇可是封閉式或敞開式，用作電力系統(tǒng)中接收和分配電能的裝置[2]。

10 kV 高壓開關(guān)柜具有以下特點(diǎn)。

（1）開關(guān)柜涵蓋了電能匯集、電氣線路分配、計(jì)量和保護(hù)等功能。每個(gè)開關(guān)柜對應(yīng)一個(gè)主回路方案和一個(gè)輔助回路方案。當(dāng)主方案無法滿足要求時(shí)，可選擇幾個(gè)單元方案進(jìn)行組合實(shí)現(xiàn)。

（2）開關(guān)柜具有一定的操作流程和機(jī)械或電氣聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)。

（3）開關(guān)柜的金屬外殼接地。金屬外殼的作用是支撐和防護(hù)，因此對金屬外殼要求具有一定的剛度和強(qiáng)度，以確保開關(guān)柜安裝的穩(wěn)定性，防止在開關(guān)柜內(nèi)部出現(xiàn)故障情況下，外殼金屬變形或折斷等。此外，金屬外殼還能避免人體接近帶電部件和觸及運(yùn)動部件，減少外部因素對開關(guān)柜設(shè)備的干擾，并減少設(shè)備損壞的可能性。

1.2 高壓開關(guān)柜的分類

高壓開關(guān)柜的類型多樣，可分為以下幾個(gè)類型。

（1）按照斷路器的安裝方式，可分為移開式和固定式。移開式通常用字母Y 表示，即斷路器安裝在可抽出的手車上。該類型的開關(guān)柜具有互換性強(qiáng)、供電可靠的優(yōu)點(diǎn)。固定式通常用字母G 表示，即所有電器元件以固定方式安裝。該類型的開關(guān)柜安裝簡單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

（2）按照安裝地點(diǎn)，可分為戶內(nèi)式和戶外式。戶內(nèi)式通常用字母N 表示，只能安裝在室內(nèi)；戶外式通常用字母W 表示，只能安裝在戶外。

（3）按照開關(guān)柜的柜體結(jié)構(gòu)，可分為金屬封閉鎧裝式、金屬封閉間隔式、金屬封閉式及金屬敞開式。金屬封閉鎧裝式通常用K 表示，其中斷路器、母線、互感器等設(shè)備安裝在接地中，并利用金屬隔板隔離不同隔室的金屬封閉開關(guān)設(shè)備；金屬封閉間隔式通常用J 表示，所有電氣元件安裝在單獨(dú)的格隔室內(nèi)，可使用非金屬隔板；金屬封閉箱式通常用X 表示，開關(guān)柜外殼采用金屬材質(zhì)，屬于封閉式；敞開式則是部分外殼為敞開狀態(tài)，在沒有保護(hù)等級要求時(shí)可選擇使用敞開式開關(guān)柜。

2 10 kV高壓開關(guān)柜交接試驗(yàn)內(nèi)容

一般情況下，10 kV 高壓開關(guān)柜交接試驗(yàn)需要進(jìn)行預(yù)防性的試驗(yàn)，以降低電氣設(shè)備在運(yùn)行中發(fā)生安全事故或設(shè)備損壞，具體的預(yù)防性試驗(yàn)包括以下幾方面。

2.1 絕緣電阻測試

10 kV 高壓開關(guān)柜的絕緣電阻測試用于檢查開關(guān)的斷裂性和絕緣性。一般情況下，采用傳統(tǒng)的測試方法需要兩名工作人員共同完成。在測試中，需要將開關(guān)從熱備狀態(tài)調(diào)整至冷備狀態(tài)，即將開關(guān)從開關(guān)柜中拉出。其中一名工作人員需要壓住開關(guān)柜觸頭盒的檔簾機(jī)構(gòu)，使得負(fù)載側(cè)和母線側(cè)的觸頭全部顯示在外側(cè)[3]。使用高壓驗(yàn)電筆檢測負(fù)載側(cè)是否存在電，并使用搖表測量負(fù)載側(cè)的絕緣電阻。該方法的優(yōu)勢是可在短時(shí)間內(nèi)完成所有操作。但缺點(diǎn)是安全性較低，易發(fā)生意外情況，主要表現(xiàn)為母線靜觸頭外露，工作人員在測量時(shí)未重視安全距離，導(dǎo)致觸電傷人。測量位置出現(xiàn)失誤也會對工作人員的人身安全構(gòu)成威脅[4]。在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，由于人為操作因素，10 kV 高壓開關(guān)柜絕緣電阻測試中發(fā)生的安全事故比例較高，不利于電廠的電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。為解決測試中存在的安全問題，須嚴(yán)格遵循相關(guān)工作要求，按照規(guī)定的程序進(jìn)行操作，以降低違規(guī)行為的發(fā)生率。

2.2 耐壓試驗(yàn)

10 kV 高壓開關(guān)柜進(jìn)行耐壓試驗(yàn)的主要目的是確保開關(guān)柜回路的工頻絕緣水平符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。該試驗(yàn)為破壞性測試，通過施加壓力來發(fā)現(xiàn)開關(guān)柜絕緣部分的問題，如破損、受潮和老化等。耐壓試驗(yàn)通常包括直流耐壓試驗(yàn)和交流耐壓試驗(yàn)。直流耐壓試驗(yàn)主要測量電流泄漏情況，常用設(shè)備為AGF 直發(fā)測試設(shè)備。交流耐壓試驗(yàn)常用設(shè)備為MSXB 串聯(lián)諧振交流耐壓試驗(yàn)裝置。在進(jìn)行耐壓試驗(yàn)時(shí)，需要將開關(guān)斷開，并使其中一側(cè)接地，然后使用試驗(yàn)變壓器在另一側(cè)與地之間施加高壓，施加時(shí)間通常為1min。接下來閉合開關(guān)使兩相接地，最后再利用試驗(yàn)變壓器在另一相與地之間施加高壓，增加至42 kV，并保持1min，以確保被測試的開關(guān)柜在增加高壓過程中不會產(chǎn)生擊穿等情況[5]。

2.3 回路直流電阻測試

10 kV 高壓開關(guān)柜進(jìn)行回路直流電阻測試的主要目的是檢查開關(guān)柜主導(dǎo)回路連接的可靠性，以及確認(rèn)材料的導(dǎo)電性能是否符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。測試中使用直流電阻測試儀，將測試電流設(shè)置為100 A 或開關(guān)柜的額定電流，并按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求測量開關(guān)柜母線側(cè)到電纜出線側(cè)的直流電阻數(shù)值。這樣做可確保開關(guān)主導(dǎo)回路具有可靠的連接性，并確保導(dǎo)電材料符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求。

3 10 kV高壓開關(guān)柜交接試驗(yàn)的流程及存在的問題

3.1 10 kV高壓開關(guān)柜交接試驗(yàn)的流程

對于10 kV 高壓開關(guān)柜的交接試驗(yàn)，需要安排3名專業(yè)工作人員，其中一人擔(dān)任監(jiān)督崗位，兩人擔(dān)任操作崗位。試驗(yàn)流程如下。

（1）進(jìn)行前期準(zhǔn)備工作，包括測試設(shè)備的準(zhǔn)備和確保接地線分閘狀態(tài)。操作人員使用專業(yè)電阻測量設(shè)備，在開關(guān)母線的斷口位置進(jìn)行電阻測量，確保設(shè)備符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，電阻值需高于1 200 Ω。

（2）增加設(shè)備工作電壓至3 kV，并持續(xù)1min，之后測量設(shè)備的絕緣電阻值。如果電阻值仍高于1 200 Ω，則說明耐壓結(jié)果達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)；如果低于1 200 Ω，則需要更換設(shè)備。

（3）拆除實(shí)驗(yàn)室內(nèi)高壓開關(guān)柜的接地導(dǎo)線，使開關(guān)保持合閘狀態(tài)。

按照此流程進(jìn)行10 kV 高壓開關(guān)柜的交接試驗(yàn)需要投入較長時(shí)間且工作量較大，工作人員易因疲勞而出現(xiàn)操作失誤，從而引發(fā)安全事故。因此，對10 kV高壓開關(guān)柜交接試驗(yàn)的方法需要進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。

3.2 10 kV高壓開關(guān)柜交接試驗(yàn)存在的問題

結(jié)合10 kV 高壓開關(guān)柜交接試驗(yàn)的情況，分析存在的問題，具體如下。

（1）操作流程復(fù)雜。交接試驗(yàn)需要反復(fù)操作多次，并且需要兩名操作人員配合，以及一名監(jiān)督人員全程監(jiān)督，需要投入大量人力、物力和時(shí)間。采用傳統(tǒng)的逐個(gè)試驗(yàn)方法，對于擁有多組開關(guān)柜的變壓器來說，需要進(jìn)行多次操作，工作人員的工作量較大。

（2）數(shù)據(jù)精確性不足。若在試驗(yàn)中出現(xiàn)絕緣電阻測試數(shù)據(jù)缺失或其他異常情況，可能導(dǎo)致電回路電阻測試數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題，在交流耐壓試驗(yàn)中出現(xiàn)擊穿或異常放電情況，這將對試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性產(chǎn)生較大影響。

（3）導(dǎo)線纏繞方式問題。許多工作人員在操作過程中根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)，傾向于使用裸銅線作為短線路和地線的材料，并直接采用纏繞方式連接。盡管這種操作簡單，但在實(shí)際應(yīng)用中存在安全風(fēng)險(xiǎn)，如設(shè)備接觸不良或短路等問題，并且存儲和管理也較為困難。另外，在測試中使用裸導(dǎo)短路或接地方式雖然會表現(xiàn)出較高可靠性，但測試時(shí)間較長，導(dǎo)致測試進(jìn)度緩慢。

（4）復(fù)雜的試驗(yàn)環(huán)境。10 kV 高壓開關(guān)柜交接試驗(yàn)流程繁瑣，涉及交叉作業(yè)。同時(shí)，高壓室內(nèi)的工作環(huán)境特殊，增加了試驗(yàn)工作的安全風(fēng)險(xiǎn)。

4 10 kV高壓開關(guān)柜交接試驗(yàn)方法的優(yōu)化和改善

4.1 構(gòu)建完善的試驗(yàn)管理規(guī)章制度

在進(jìn)行10 kV 高壓開關(guān)柜交接試驗(yàn)時(shí)，需要建立完善的試驗(yàn)管理制度，并提高相關(guān)工作人員的專業(yè)培訓(xùn)和考核水平。同時(shí)，要加強(qiáng)對交接試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化管理。在具體試驗(yàn)前，需要對工作人員的能力進(jìn)行培訓(xùn)和考核，確保其擁有完成試驗(yàn)所需的技能和能力。由于試驗(yàn)過程存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，因此需要制訂安全文明操作規(guī)范和條例，并加強(qiáng)對“五防”措施的執(zhí)行，以避免因人為操作失誤而造成的安全風(fēng)險(xiǎn)。在開關(guān)柜操作中，可采用連鎖裝置或提示性措施，對質(zhì)量問題進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，以提高試驗(yàn)質(zhì)量的控制，確保操作的安全性。

4.2 開展標(biāo)準(zhǔn)化的試驗(yàn)操作流程

為避免試驗(yàn)進(jìn)度受阻，需要加強(qiáng)對試驗(yàn)相關(guān)設(shè)備的管理，確保材料質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。在試驗(yàn)過程中，應(yīng)使用專業(yè)的測試線確保良好連接，并多次分合斷路器以降低接觸電阻的干擾。

為提高試驗(yàn)效率，可采取標(biāo)準(zhǔn)化流程。工作人員根據(jù)試驗(yàn)方案分組，一組負(fù)責(zé)回路直流電阻試驗(yàn)，另一組負(fù)責(zé)絕緣耐壓試驗(yàn)。第一組進(jìn)行回路直流電阻試驗(yàn)時(shí)，第二組同時(shí)檢查試驗(yàn)條件并完成接線。之后，兩組分別斷開高壓室與主變及其他高壓室的電氣連接，以便進(jìn)行下一步操作。通過高效布置試驗(yàn)方案，可實(shí)現(xiàn)一次性完成所有開關(guān)柜的絕緣電阻和耐壓試驗(yàn)，簡化操作流程，降低重復(fù)性步驟，提高試驗(yàn)效率，同時(shí)降低成本。

4.3 加強(qiáng)試驗(yàn)作業(yè)環(huán)境和工作人員管理

為確保開關(guān)柜交接試驗(yàn)環(huán)境適宜，需要控制溫度和濕度，避免過高溫度對元器件造成損害。同時(shí)，需要提高對工作人員管理的水平，合理安排交叉作業(yè)人員，有序疏散非試驗(yàn)人員，并嚴(yán)格執(zhí)行加壓規(guī)定，以防止柜內(nèi)環(huán)境擁堵。

在進(jìn)行10 kV 開關(guān)柜的分配時(shí)，必須確保三相交流電之間和相對地之間有足夠的距離，以預(yù)防短路，確保電能在使用中的安全性和穩(wěn)定性。

5 結(jié)束語

綜上所述，如果10 kV 高壓開關(guān)柜發(fā)生內(nèi)部故障，將對電力運(yùn)行帶來嚴(yán)重干擾，導(dǎo)致電力供應(yīng)短缺，并對設(shè)備運(yùn)行人員的人身安全構(gòu)成威脅。因此，為確保安全，需要提高10 kV 高壓開關(guān)柜交接試驗(yàn)水平，并全面探索存在問題的解決方法。