高低壓開關(guān)柜常見故障及使用介紹

1、高壓開關(guān)柜是電力系統(tǒng)中非常重要的電氣設(shè)備。開關(guān)柜運行狀態(tài)惡化是引發(fā)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障的原因之一。2002年1月1日,齊魯石化公司塑料廠5BS配電室高壓開關(guān)柜60508開關(guān)發(fā)生閃爆,導(dǎo)致整個裝置停車,造成了巨大的經(jīng)濟損失。一、高壓開關(guān)柜的種類(一戶外式及戶內(nèi)式從高壓開關(guān)柜的安置來分,可分為戶外式和戶內(nèi)式兩種,10KV及以下多采用戶內(nèi)式。根據(jù)一次線路方案的不同,可分為進出線開關(guān)柜、聯(lián)絡(luò)油開關(guān)柜、母線分段柜等。10KV進出線開關(guān)柜內(nèi)多安裝少油斷路器或真空斷路器,斷路器所配的操動機構(gòu)多為彈簧操動機構(gòu)或電磁操動機構(gòu),也有配手動操動機構(gòu)或永磁操動機構(gòu)的。不同的開關(guān)柜在結(jié)構(gòu)上有較大差別,這將影響到傳感器的選擇

2、和安裝。(二固定式及移開式從高壓開關(guān)柜的使用來分,可分為固定式和移開式。以前,發(fā)電廠的廠用電系統(tǒng)習(xí)慣采用移開式開關(guān)柜,而供電系統(tǒng)用固定柜較多。隨著科學(xué)技術(shù)的進步和新產(chǎn)品的不斷開發(fā)成功,很多習(xí)慣用法也在發(fā)生變化。例如金屬鎧裝移開式開關(guān)柜就是在固定式開關(guān)柜的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。金屬鎧裝移開式開關(guān)柜為全封閉結(jié)構(gòu),各功能小室相互隔開,正常操作性能和防誤操作功能百加完善和合理,檢修方便,其運行的安全可靠性大為提高。(三高壓開關(guān)柜的發(fā)展近年來,隨著小型真空斷路器技術(shù)的開發(fā)和推廣,中置式開關(guān)柜作為金屬封閉鎧裝移開式開關(guān)設(shè)備的新開發(fā)得到了很快發(fā)展。中置柜的優(yōu)點比較多,最重要的是手車小型化和制作工藝的機械化,使手

3、車與導(dǎo)軌的制作更精確。甚至有不少廠家的產(chǎn)品,其手車包括主斷路器和柜體不必在廠內(nèi)一對一調(diào)試,出廠時分別發(fā)貨到現(xiàn)場后,也很容易調(diào)試成功,同樣可保證手車進出靈活方便。因該產(chǎn)品互換性好,受現(xiàn)場地面水平條件的影響很小。這種金屬鎧裝移開式開關(guān)柜運行安全可靠,檢修維護方便。因此供電系統(tǒng)采用的也越來越多了。二、高壓開關(guān)柜常見故障分析分析其原因高壓開關(guān)柜故障原因,多發(fā)生在絕緣、導(dǎo)電和機械方面。(一拒動、誤動故障這種故障是高壓開關(guān)柜最主要的故障,其原因可分為兩類。一類是因操動機構(gòu)及傳動系統(tǒng)的機械故障造成,具體表現(xiàn)為機構(gòu)卡澀,部件變形、位移或損壞,分合閘鐵芯松動、卡澀,軸銷松斷,脫扣失靈等。另一類是因電氣控制和輔助

4、回路造成,表現(xiàn)為二次接線接觸不良,端子松動,接線錯誤,分合閘線圈因機構(gòu)卡澀或轉(zhuǎn)換開關(guān)不良而燒損,輔助開關(guān)切換不靈,以及操作電源、合閘接觸器、微動開關(guān)等故障。(二開斷與關(guān)合故障這類故障是由斷路器本體造成的,對少油斷路器而言,主要表現(xiàn)為噴油短路、滅弧室燒損、開斷能力不足、關(guān)合時爆炸等。對于真空斷路器而言,表現(xiàn)為滅弧室及波紋管漏氣、真空度降低、切電容器組重燃、陶瓷管破裂等。(三絕緣故障絕緣水平是要正確處理作用在絕緣上的各種電壓(包括運行電壓和各種過電壓、各種限壓措施、絕緣強度這三者之間的關(guān)系。力求使產(chǎn)品做到既安全又經(jīng)濟,得到最佳的經(jīng)濟效益。在絕緣方面的故障主要表現(xiàn)為外絕緣對地閃絡(luò)擊穿,內(nèi)絕緣對地閃絡(luò)

5、擊穿,相間絕緣閃絡(luò)擊穿,雷電過電壓閃絡(luò)擊穿,瓷瓶套管、電容套管閃絡(luò)、污閃、擊穿、爆炸,提升桿閃絡(luò),CT閃絡(luò)、擊穿、爆炸,瓷瓶斷裂等。(四載流故障7212KV電壓等級發(fā)生的載流故障主要原因是開關(guān)柜隔離插頭接觸不良導(dǎo)致觸頭燒融。(五外力及其他故障包括異物撞擊,自然災(zāi)害,小動物短路等不可知的其他外力及意外故障的發(fā)生。三、高壓開關(guān)柜的使用和故障檢測雖然在購買使用高壓開關(guān)柜之前,相應(yīng)的驗收檢查工作已經(jīng)展開,但是在現(xiàn)實中難免有先天性質(zhì)量問題的設(shè)備投入運行,另外,由于外力及機器老化的原因,高壓開關(guān)柜也很難保持永久的安全使用狀態(tài)。作為補救措施,用戶必須加強對高壓開關(guān)柜的檢測工作。只要及時發(fā)現(xiàn)和檢出異常所在,就

6、能避免事故的發(fā)生。(一機械故障的檢測、使用很多統(tǒng)計資料表明,開關(guān)柜機械故障發(fā)生的比例最高。這是因為與機械操作相關(guān)聯(lián)的元件非常多,包括合、分閘回路串聯(lián)有很多環(huán)節(jié)。而且開關(guān)的操作是沒有規(guī)律的,有時候很長時間也不操作一次,有時候卻要連續(xù)動作。另外,還受一年四季環(huán)境變化的影響。所以機械故障特別是拒動故障是發(fā)生概率最高的。要保證開關(guān)設(shè)備的操作機構(gòu)性的可靠性,需經(jīng)過考驗驗證。例如真空斷路器制造廠在產(chǎn)品出廠前,往往要在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的高低操作電壓下進行機械操作數(shù)百次,如果有故障,就在出廠前進行處理。其次,開關(guān)柜內(nèi)所有部件,特別是動作的部件包括各處的緊固螺釘、彈簧和拉桿,強度要足夠,結(jié)構(gòu)要可靠,要經(jīng)得住長期運行的考

7、驗。要保證電氣回路良好的連通性,合、分閘線圈、輔助開關(guān)等元件的性能都要有保證。因為是串聯(lián)回路,回路中的各個開關(guān)、熔斷器以及各個連接處要始終處于完好狀態(tài),直流操作電源也要始終處于正常狀態(tài)。如果直流回路絕緣不良,發(fā)生一點接地或多點接地,就可能使開關(guān)發(fā)生誤動,如果直流回路導(dǎo)通不好或電源不正常,就會發(fā)生拒動事故。無論制造廠和運行單位,都應(yīng)把工作做好做扎實。以使機械方面的故障降低到最小。(二絕緣水平的檢測原則上講,電壓等級越高,對絕緣水平的選取更為關(guān)注。對于中壓等級,往往希望通過增加不多的費用,將絕緣水平取得略為偏高一點、使得運行更安全。國家標(biāo)準(zhǔn)GB311.1-1997推薦了四種沖擊耐受電壓試驗方法,對

8、于非自恢復(fù)絕緣為主的設(shè)備可采用3次法,非自恢復(fù)絕緣和自恢復(fù)絕緣組成的復(fù)合絕緣的設(shè)備可使用3/9次法,而復(fù)合絕緣的設(shè)備則一般采用15次法。目前高壓開關(guān)柜的雷電沖擊耐壓試驗多采用15次法,實際上在中壓等級設(shè)備達到要求的外絕緣的最小空氣尺寸,例如l0kV等級設(shè)備的外絕緣凈空氣間隙為125mm的情況下,沖擊耐受電壓裕度較大,用3/9次法也可達到試驗的目的。在實際檢測中,還需考慮到同樣絕緣水平的產(chǎn)品,不同地方的運行情況相差很大。影響電氣設(shè)備在運行中絕緣性能是否可靠的因素除了設(shè)備本身的絕緣水平外,還有過電壓保護措施、環(huán)境條件、運行狀況和設(shè)備隨使用時間的老化等等,必須綜合考慮這些因素的作用。(三導(dǎo)電回路檢測

9、在運行設(shè)備中所發(fā)生的導(dǎo)電回路故障或事故表明,一旦存在導(dǎo)電回路接觸不良,問題會隨著時間的推移而不斷加劇。隔離插頭上往往裝有緊固彈簧,受熱后彈性變差,使接觸電阻進一步加大,直至事故發(fā)生。為此,廠方也要嚴(yán)格型式試驗中的溫升試驗項目,對于批量生產(chǎn)的品種,還應(yīng)用額定電流下溫升試驗進行定期或不定期的抽試。尤其是大額定電流開關(guān)柜,宜對每臺產(chǎn)品進行溫升試驗驗證。按規(guī)程規(guī)定,用大電流直流壓降法測量回路電阻,就是防止導(dǎo)電回路事故的一種方法。由于回路電阻測量的使用電流受到限制,就是測量結(jié)果合格,但在運行中仍然發(fā)生載流事故的已有好多次。實踐表明這并不是一種十分可靠的辦法,不應(yīng)完全依賴它。對于用戶來說,產(chǎn)品投運后要對其載流量和穩(wěn)定性做到心中有數(shù),要確保設(shè)備的可靠、安全運行。在產(chǎn)品投運初期,加強監(jiān)視是十分必要的,在高峰負荷以及夏季環(huán)境溫度較高時,監(jiān)視設(shè)備的運行狀態(tài)尤其重要。例如可采用紅外測溫等方法來監(jiān)視設(shè)備的發(fā)熱情況,及時發(fā)現(xiàn)潛伏的不正常發(fā)熱現(xiàn)象。結(jié)論:設(shè)備發(fā)生了故障,一般會認(rèn)為是設(shè)備質(zhì)量差、檔次低造成的,于是往往在加強設(shè)備指標(biāo)水平上