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高压开关柜的故障分析

发布时间:2021年09月25日

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发布者:源创大白

  1.高压开关设备的重要性

 
  一般情况下,我们所说的开关就是指高压断路器,在高压开关设备中,它的性能最广,对于电力系统中的关合、控制、保护、测量和调节,高压短路器都能够实现,其还担负着保证电力系统安全的重要任务。电力系统在正常运行时,对断路器和隔离开关来进行倒闸操作主要根据调度运行方式等指令来实现,从而达到电力系统安全和经济运行的目的。
 

  2.高压开关柜常见故障

 
  2.1开断与关合故障
 
  产生开断与关和故障的原因主要是断路器本体。对于真空断路器而言,主要表现为真空度降低、陶瓷管破裂、灭弧室、切电容器组重燃;而对于少油断路器而言,主要表现为开断能力不足、喷油短路、关合时爆炸、灭弧室烧损等。
 
  2.2拒动、误动故障
 
  产生拒动、误动故障的原因主要有:
      (1)电气控制和铺助回路。其主要表现就是端子松动、二次接线接触不良、接线错误、辅助开关切换不灵、因机构卡涩或转换开关不良而导致分合闸线圈烧损等故障;
      (2)操动机构及传动系统的机械故障。其主要表现就是部件变形、损坏或者移位,机构卡涩,分合闸铁芯松动,脱口失灵等故障。拒动、误动故障是高压开关柜最主要的故障。
 
  2.3绝缘故障
 
  对作用在绝缘上的各种电压、绝缘强度、各种限压措施三者之间的关系进行正确处理,这就是绝缘水平的主要任务。最终使产品既安全又经济且获得最佳的经济效益,这就是绝缘水平的最终目的。其故障主要表现在内绝缘对地闪络击穿,外绝缘对地闪络击穿,相间绝缘闪络击穿等等。
 

  3.高压开关柜的故障检测

 
  3.1机械故障的检测、使用
 
  很多统计资料表明,开关柜机械故障发生的比例最高。这是因为与机械操作相关联的元件非常多,包括合、分闸回路串联有很多环节。而且开关的操作是没有规律的,有时候很长时间也不操作一次,有时候却要连续动作。另外,还受一年四季环境变化的影响。所以机械故障特别是拒动故障是发生概率最高的。要保证开关设备的操作机构性的可靠性,需经过考验验证。其次,开关柜内所有部件,特别是动作的部件包括各处的紧固螺钉、弹簧和拉杆,强度要足够,结构要可靠,要经得住长期运行的考验。要保证电气回路良好的连通性,合、分闸线圈、辅助开关等元件的性能都要有保证。因为是串联回路,回路中的各个开关、熔断器以及各个连接处要始终处于完好状态,直流操作电源也要始终处于正常状态。如果直流回路绝缘不良,发生一点接地或多点接地,就可能使开关发生误动,如果直流回路导通不好或电源不正常,就会发生拒动事故。无论制造厂和运行单位,都应把工作做好做扎实。以使机械方面的故障降低到最小。
 
  3.2绝缘水平的检测
 
  原则上讲,电压等级越高,对绝缘水平的选取更为关注。对于中压等级,往往希望通过增加不多的费用,将绝缘水平取得略为偏高一点、使得运行更安全。目前高压开关柜的雷电冲击耐压试验多采用15次法,实际上在中压等级设备达到要求的外绝缘的最小空气尺寸,例如l0kV等级设备的外绝缘净空气间隙为125mm的情况下,冲击耐受电压裕度较大,用3/9次法也可达到试验的目的。在实际检测中,还需考虑到同样绝缘水平的产品,不同地方的运行情况相差很大。影响电气设备在运行中绝缘性能是否可靠的因素除了设备本身的绝缘水平外,还有过电压保护措施、环境条件、运行状况和设备随使用时间的老化等等,必须综合考虑这些因素的作用。
 
  3.3导电回路检测
 
  在运行设备中所发生的导电回路故障或事故表明,一旦存在导电回路接触不良,问题会随着时间的推移而不断加剧。隔离插头上往往装有紧固弹簧,受热后弹性变差,使接触电阻进一步加大,直至事故发生。为此,厂方也要严格型式试验中的温升试验项目,对于批量生产的品种,还应用额定电流下温升试验进行定期或不定期的抽试。尤其是大额定电流开关柜,宜对每台产品进行温升试验验证。按规程规定,用大电流直流压降法测量回路电阻,就是防止导电回路事故的一种方法。由于回路电阻测量的使用电流受到限制,就是测量结果合格,但在运行中仍然发生载流事故的已有好多次。实践表明这并不是一种十分可靠的办法,不应完全依赖它。对于用户来说,产品投运后要对其载流量和稳定性做到心中有数,要确保设备的可靠、安全运行。在产品投运初期,加强监视是十分必要的,在高峰负荷以及夏季环境温度较高时,监视设备的运行状态尤其重要。例如可采用红外测温等方法来监视设备的发热情况,及时发现潜伏的不正常发热现象。
 

  4.结语

 
  开关设备安全运行除了要对其故障准确检测外,还需要以科学为基础,做好产品选型;对设备全过程管理要认真进行;积极采取相应的措施来解决制造、安装中遗留的问题;要正确对待开关设备运行中发生的一切异状;认真执行反事故技术措施。通过以上的综合考虑来保证其在运行过程中的安全问题。

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