張家鵬

摘 要：在變電站、發(fā)電廠等電力部門的電氣設(shè)備中開關(guān)柜扮演著重要的角色，有著廣泛的使用，在運(yùn)用過(guò)程中往往采用熱縮管的方式構(gòu)建開關(guān)柜的母體絕緣，為了更好的實(shí)現(xiàn)絕緣防護(hù)，一般多采用母線硫化的方式來(lái)進(jìn)行處理。移開式交流金屬封閉開關(guān)柜在使用過(guò)程中如果發(fā)生絕緣故障會(huì)造成一定程度的電氣事故，給安全生產(chǎn)與使用帶來(lái)一定的難度。為此文章針對(duì)移開式35kV交流金屬封閉開關(guān)柜在使用過(guò)程中的故障進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的解決對(duì)策。

關(guān)鍵詞：開關(guān)柜；移開式35kV；絕緣故障；解決對(duì)策

中圖分類號(hào)：TM85 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）21-0180-02

移開式35kV交流金屬封閉開關(guān)柜在我國(guó)的化工行業(yè)、電力行業(yè)以及冶金行業(yè)中被廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)之中，主要表現(xiàn)在接受電能與分配電能上，交流金屬封閉開關(guān)柜在設(shè)計(jì)上要求具有良好的絕緣性，但是在使用過(guò)程中由于各種因素的存在會(huì)出現(xiàn)一定的絕緣故障，需要進(jìn)行一定的處理，本文針對(duì)此進(jìn)行了一定的分析與研究，旨在加強(qiáng)移開式35kV交流金屬封閉開關(guān)柜絕緣處理。

1 我國(guó)移開式35kV交流金屬封閉開關(guān)柜的基本知識(shí)

在我國(guó)的電氣設(shè)備中開關(guān)柜是使用比較多的一種，在運(yùn)用過(guò)程中依據(jù)實(shí)際電壓等級(jí)的不同分別分為低壓、中壓與高壓開關(guān)柜。依據(jù)開關(guān)柜用途的不同又分為進(jìn)線柜、PT柜、計(jì)量柜與出線柜等。開關(guān)柜被廣泛地應(yīng)用于電力系統(tǒng)的發(fā)電環(huán)節(jié)、輸電環(huán)節(jié)、配電環(huán)節(jié)以及電能轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)等，通過(guò)在其中的開合操作，對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行操作與控制。開關(guān)柜的使用與推廣對(duì)我國(guó)變電站與發(fā)電站具有重要的使用意義。35kV移開式交流金屬封閉開關(guān)柜分為柜體與手車兩部分組成，其中柜體由斷路器室、儀表室、電纜室以及母線室組成，手車由真空斷路器與底盤車兩部分組成，具體如表1所示。開關(guān)柜整體的柜體結(jié)構(gòu)使用組裝的形式，使用螺栓完成栓接，通過(guò)金屬隔板的分割作用，開關(guān)柜的內(nèi)部被分為了三部分，具體包括電纜室、斷路器室以及母線式等[1]。

2 移開式35kV交流金屬封閉開關(guān)柜存在的絕緣故障分析

2.1 開關(guān)柜的絕緣受損現(xiàn)象

在移開式35kV交流金屬封閉開關(guān)柜使用過(guò)程中，很容易發(fā)生的絕緣故障之一是套管與母線之間的空隙對(duì)地放電以及觸頭盒等元件的表面會(huì)有放電行為的發(fā)生。移開式35kV交流金屬封閉開關(guān)柜是一種中壓式開關(guān)柜，在母線的選擇上往往是矩形母線。當(dāng)母線在套管處發(fā)生穿越過(guò)程中，根據(jù)安裝條件限制的不同，在帶電母線與套管之間會(huì)有大小不同的間隙的產(chǎn)生，這就導(dǎo)致帶電體與套管間隙內(nèi)部的電場(chǎng)會(huì)發(fā)生不均勻的現(xiàn)象。當(dāng)間隙比較小的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生比較大的電位差，間隙就會(huì)很容易被擊穿，放電通道就這樣產(chǎn)生了。同時(shí)在觸頭盒、電流互感器等電氣元件部位，由于受到表面構(gòu)造與具體使用情況不同的環(huán)境影響，在表面處會(huì)有灰塵堆積現(xiàn)象的發(fā)生。尤其是在天氣比較潮濕的情況下，在絕緣的表面非常容易導(dǎo)致放電情況的發(fā)生。當(dāng)放電比較嚴(yán)重的時(shí)候，很容易損傷到產(chǎn)品自身絕緣性能，在境況加劇的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)裂痕，在這些綜合因素的作用下，絕緣故障就非常容易產(chǎn)生了。當(dāng)開關(guān)柜內(nèi)側(cè)的母線、互感器以及套管的外部絕緣部分發(fā)生受損的時(shí)候，操作電壓相對(duì)比較大的時(shí)候，這些發(fā)生絕緣受損的部位就會(huì)有放電現(xiàn)象的產(chǎn)生，從而造成母線相間短路類似這樣嚴(yán)重的事故。

2.2 移開式35kV交流金屬封閉開關(guān)柜中母線的電壓互感器抗諧振強(qiáng)度比較有限

在移開式35kV交流金屬封閉開關(guān)柜當(dāng)中，對(duì)于母線的電壓互感器抗諧振能力有著一定程度的要求，應(yīng)當(dāng)符合有關(guān)的要求。如果遇到一定程度的諧波源干擾，在系統(tǒng)諧波發(fā)生影響因素之后，開關(guān)柜的母線電壓互感器就會(huì)有鐵磁諧振現(xiàn)象的發(fā)生，母線電壓互感器會(huì)發(fā)生一定程度的燒毀現(xiàn)象。

2.3 移開式35kV交流金屬封閉開關(guān)柜中電氣元件的制作工藝比較有限

在移開式35kV交流金屬封閉開關(guān)柜中，如果電氣元件的制作工藝比較有限達(dá)不到國(guó)家電氣行業(yè)相應(yīng)的制作標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)產(chǎn)生尖端放電以及局部放電等事故現(xiàn)象的發(fā)生。在矩形母線中，為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生采用了倒角處理的方法，但是依然不能保證絕對(duì)的安全，仍然會(huì)有一些現(xiàn)象的發(fā)生，例如棱角與毛刺出現(xiàn)的現(xiàn)象。除了這些現(xiàn)象之外，在開關(guān)柜中母線的搭接位置，由于在開關(guān)柜的使用過(guò)程中螺栓產(chǎn)生的尖端與局部部位同時(shí)發(fā)生放電也是比較容易發(fā)生的故障之一[2]。

3 針對(duì)移開式35kV交流金屬封閉開關(guān)柜存在的故障的解決路徑分析

3.1 及時(shí)完善開關(guān)柜內(nèi)套管與母線間隙之間的電場(chǎng)分布

針對(duì)開關(guān)柜中間隙放電現(xiàn)象的發(fā)生，應(yīng)當(dāng)積極完善開關(guān)柜中的套管與母線間隙之間的電場(chǎng)分布。設(shè)施的辦法是保證套管的內(nèi)壁與母線之間始終能夠保持等電位連接比較均衡的狀態(tài)，這種處理方式能夠在很大程度上加強(qiáng)對(duì)于可能產(chǎn)生的絕緣故障問(wèn)題的解決，具有很明顯的效果。除了這種處理方式以外，在實(shí)際的操作過(guò)程中還可以把開關(guān)柜中的套管替換為套管內(nèi)壁有均壓層的套管。由于開關(guān)柜中均壓層的均壓線與帶電母線相連的套管的電壓處于相同的等級(jí)，因此可以在很大程度上減少開關(guān)柜中的間隙放電行為的發(fā)生。

3.2 在移開式35kV交流金屬封閉開關(guān)柜中有效調(diào)整元件之間的距離

在移開式35kV交流金屬封閉開關(guān)柜的運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注意在母線相間的地方，需要留有一定的安全距離，目的是通過(guò)空氣間隙加強(qiáng)絕緣。同時(shí)可以有效提升互感器、避雷器及斷路器等電氣元件之間的爬電距離，通過(guò)這樣一種方式的有效運(yùn)用能夠在很大程度上消除絕緣故障。如果母線是裸露在外面的，應(yīng)該適當(dāng)使用加強(qiáng)型的熱縮來(lái)促進(jìn)絕緣加強(qiáng)，同時(shí)在材料的選擇上應(yīng)當(dāng)盡量選用材質(zhì)相對(duì)比較厚實(shí)的絕緣材料，這樣能夠在很大程度上提升開關(guān)柜的絕緣水平。

3.3 在移開式35kV交流金屬封閉開關(guān)柜中安裝微機(jī)消諧裝置

在移開式35kV交流金屬封閉開關(guān)柜在使用過(guò)程中發(fā)生的絕緣故障問(wèn)題與微機(jī)消諧裝置有著很大的聯(lián)系，因此為了有效解決絕緣故障問(wèn)題應(yīng)當(dāng)積極加強(qiáng)微機(jī)消諧裝置的建立工作。已經(jīng)安裝的情況下可以進(jìn)行二次安裝工作。當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)發(fā)生某種程度上的鐵磁諧振的過(guò)程中，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)這個(gè)微機(jī)的消諧裝置，在啟動(dòng)之后會(huì)發(fā)生很大程度上的阻尼作用，通過(guò)這樣一種方式就使得鐵磁諧振作用得到很大程度上的消減[3]。

3.4 及時(shí)加強(qiáng)與供應(yīng)廠商之間的溝通協(xié)調(diào)工作

在移開式35kV交流金屬封閉開關(guān)柜的絕緣設(shè)置上設(shè)備起著重要的基礎(chǔ)性作用，如果使用的儀器設(shè)備沒(méi)有滿足相關(guān)的技術(shù)要求就會(huì)很容易發(fā)生絕緣故障問(wèn)題，為此應(yīng)當(dāng)積極加強(qiáng)與廠商之間的協(xié)調(diào)溝通工作，根據(jù)在移開式35kV交流金屬封閉開關(guān)柜絕緣的技術(shù)要求進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)備的供應(yīng)與生產(chǎn)，以便更好地發(fā)揮開關(guān)柜的安全性能與絕緣性能。廠家應(yīng)當(dāng)對(duì)供應(yīng)的設(shè)備在出廠之前處理好毛刺的工作，并且對(duì)母線的倒圓角問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)地解決。在設(shè)備接頭與母線發(fā)生連接的部位，安裝的絕緣接頭盒要求是可以進(jìn)行拆卸的，在絕緣隔板的安裝上要求符合相關(guān)絕緣的標(biāo)準(zhǔn)水平。為了加強(qiáng)開關(guān)柜整體的技術(shù)質(zhì)量水平與安全性能，對(duì)于開關(guān)柜的內(nèi)部電器元件的選擇上應(yīng)當(dāng)使用行業(yè)內(nèi)技術(shù)放心的電器元件。

3.5 加強(qiáng)后期的檢查與維護(hù)工作

開關(guān)柜在使用過(guò)程中受制于各種外部條件因素的綜合作用，必然會(huì)出現(xiàn)集聚灰塵等現(xiàn)象的發(fā)生，所以對(duì)于開關(guān)柜的維護(hù)與保養(yǎng)工作就顯得格外重要，應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行定期的擦拭及灰塵的清洗工作，以確保開關(guān)柜處于干凈整潔的狀態(tài)。為了加強(qiáng)對(duì)室內(nèi)空氣濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使設(shè)備處于比較良好的空氣環(huán)境之中可以安裝空調(diào)或者除濕器。同時(shí)還可以定期進(jìn)行中壓成套開關(guān)設(shè)備的預(yù)防和試驗(yàn)工作，把人員傷亡危害可以發(fā)生程度降到最低。

4 結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)本文的分析，在移開式35kV交流金屬封閉開關(guān)柜使用過(guò)程中因?yàn)檫@樣那樣問(wèn)題的存在，會(huì)發(fā)生一定程度上的絕緣故障問(wèn)題，為此有關(guān)部門應(yīng)當(dāng)引起足夠的重視并采取相應(yīng)的解決對(duì)策以促進(jìn)開關(guān)柜的安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]張閩.國(guó)產(chǎn)鎧裝移開式開關(guān)柜絕緣故障的分析和處理[J].冶金動(dòng)力，2009（6）：51-52.

[2]朱向宇，郭忠賀.國(guó)產(chǎn)鎧裝移開式35kV交流金屬封閉開關(guān)柜絕緣故障的分析和處理[J].工程技術(shù)：全文版：00284-00284.

[3]張閩.國(guó)產(chǎn)鎧裝移開式40.5kV交流金屬封閉開關(guān)柜絕緣故障的分析和處理[J].電氣制造，2009（12）：36-36.