謝建鵬

（福州億力電器設備有限公司，福建 福州 350000）

淺談配電工程中有關高壓開關柜的若干問題

謝建鵬

（福州億力電器設備有限公司，福建 福州 350000）

隨著電力工程建設對開關設備需求的不斷提升，結合電力工程中高壓開關設備運行使用的實際情況，仍然存在著一定的問題和局限性，導致電力工程事故仍有發(fā)生，存在著較為突出的影響。以10 kV高壓開關設備為例，對其在配電工程應用中常見的故障問題進行了研究分析，并提出了相關建議對策，以促進高壓開關柜在配電工程中的設計應用，確保電力運行的安全性和穩(wěn)定性。

配電工程；高壓開關柜；電網(wǎng)；電力工程

1 10 kV高壓開關柜運行故障問題分析

1.1 開關柜絕緣結構設計不合理

在配電電網(wǎng)運行中，高壓開關柜的絕緣結構設計不合理，是引起開關柜故障發(fā)生的主要因素之一，且在高壓開關柜運行使用中相對常見。其中，結合配電工程高壓開關柜結構設計與運用情況，其絕緣結構設計不合理主要表現(xiàn)在高壓開關柜絕緣件中缺少相應的屏蔽結構，或結緣設計中存在局部對地距離不足、開關柜矩形母排尖端場強過于集中等。在開關控制運行中，都會對其絕緣性能造成影響，引發(fā)相應的故障問題發(fā)生。

針對上述問題，為了確保高壓開關柜絕緣結構設計合理，避免故障問題發(fā)生，在實際設計應用中可以通過增加開關柜設備的絕緣裕度或通過對開關柜絕緣結構的合理調整設計等，確保開關柜控制運行中電場呈現(xiàn)均勻分布的結構形態(tài)，從而有效避免和減少因結構絕緣性能引發(fā)的故障問題發(fā)生。其中，對于高壓開關柜絕緣結構的合理設計與調整，可以通過在中置柜內部采用屏蔽結構絕緣件或對開關柜的矩形尖端母排設置成倒圓形式，以確保電場分布均勻等，從而提升高壓開關柜的結構絕緣性。此外，在開關柜設計中，還可以通過將電場附近鋼板更換成弱磁不銹鋼鋼板，來改進開關柜的絕緣結構，提高其絕緣性能。

1.2 開關柜柜體發(fā)熱故障及改進

開關柜柜體發(fā)熱也是引起配電工程高壓開關柜故障發(fā)生的主要原因，此類故障以10～35 kV的大電流開關柜運行應用中最為常見。通常情況下，導致開關柜柜體發(fā)熱的主要原因與開關柜設計不合理有很大的關系。一般情況下，開關柜設計中，如果對柜體溫度變化的裕度設計較小，或對開關柜的載流密度選取設計比較高，都會導致開關柜運行過程中的通風散熱條件不滿足運行需求，發(fā)生相應的柜體發(fā)熱故障，且這種故障情況下一旦開關柜的柜體觸頭接觸狀況稍微變化，都會導致柜體過熱情況發(fā)生，引起更大的開關柜運行故障問題發(fā)生，造成設備短路。

針對開關柜運行柜體發(fā)熱故障情況，在設計中首先應注意合理提升溫度的變化裕度，同時，注意加強柜體通風散熱性能改善和設計，從設計結構上改進和避免觸頭接觸不合理引發(fā)的過熱問題，從而有效避免故障的發(fā)生。

1.3 開關柜自身絕緣性能問題

開關柜自身絕緣性能不足是引起配電工程高壓開關柜運行中故障問題發(fā)生的主要原因之一。根據(jù)配電工程高壓開關柜運行的實際情況，對開關柜自身絕緣性能造成影響的因素主要表現(xiàn)為以下幾個方面。

在高壓開關柜的設計生產(chǎn)中，如果生產(chǎn)廠家對開關柜的設計制造不嚴格按照有關要求或標準執(zhí)行，導致開關柜設備的內部帶電體相相之間或相地之間空氣絕緣間隙小于規(guī)定的125 mm時，就會在運行使用過程中引發(fā)相關絕緣故障或問題發(fā)生，進而對開關柜設備運行使用的安全性與穩(wěn)定性造成影響。高壓開關柜中相應的配套附件的絕緣性能比較差，也會對開關柜的絕緣性能造成影響。一些開關柜生產(chǎn)廠商為了降低生產(chǎn)成本等，選擇一些絕緣性能相對較差的配套附件進行設備制造，導致整個開關柜的絕緣性能受到了影響，不符合相關標準，導致故障問題發(fā)生。高壓開關柜中復合絕緣的空氣間隙設計不合理，這也是影響開關柜絕緣性能的重要因素。此外，配電工程中高壓開關柜的運行維護管理也是引發(fā)開關柜絕緣故障發(fā)生的主導因素。一般情況下，由于配電工程中高壓開關柜的運行環(huán)境惡劣，易受到粉塵、煙霧、蒸汽、溫度等各種環(huán)境因素的影響，對開關柜絕緣構件的表面造成腐蝕影響，嚴重情況下，還會引起絕緣構件腐蝕加劇，絕緣性能受到影響，發(fā)生故障，因此，做好配電工程高壓開關柜運行維護，降低環(huán)境因素對絕緣構件的腐蝕影響，是避免故障發(fā)生的有效措施。

1.4 雷擊引起的開關柜故障

配電工程中，變電站架空線路雷擊作用引起的絕緣串子被擊穿問題也會對高壓開關柜的運行造成影響，導致故障發(fā)生。針對這種情況，為了避免配電工程中雷擊危害導致的高壓開關柜故障發(fā)生，需要在配電線路的變電設備安裝位置設置相應的避雷防護，減小雷擊作用造成的放電電流的電壓影響，減少對高壓開關柜的運行影響。此外，還可以在高壓開關柜設計中有效提升開關柜的絕緣裕度，設置架空線路避雷保護等，避免開關柜故障發(fā)生。

2 配電工程中高壓開關柜故障控制建議

針對上述配電工程高壓開關柜故障及有關改進分析，為了避免故障發(fā)生，應提高配電電網(wǎng)運行的安全性和穩(wěn)定性，還需要從以下幾點做好改進與控制：①在開關柜設計制造中，應嚴格按照有關設計制造標準，合理設計和控制開關柜設備絕緣間隙與配件質量，減少因開關柜絕緣間隙不合理或配件質量較差等問題引發(fā)的開關柜絕緣性能或其他運行使用性能的降低，導致運行使用中故障問題的發(fā)生。②在配電工程安裝使用前，應注意針對配電工程的電網(wǎng)運行環(huán)境以及開關柜設備性能做好相應的試驗檢測。對于性能不符合配電工程運行使用標準的開關柜設備堅決不能使用，使用過程中還要注意及時進行維護檢修，以避免故障問題發(fā)生。③在高壓開關柜的設計制造中，盡量減少對不符合要求標準的產(chǎn)品進行設計制造，避免因與設計或運行使用標準不符而導致故障發(fā)生，進而對整個電網(wǎng)的運行安全與穩(wěn)定造成不利影響。

3 結束語

本文對配電工程中高壓開關柜常見運行故障及改進建議進行了分析，有利于促進高壓開關柜設計水平的提升，推動了其在電力工程中的推廣應用，具有一定的現(xiàn)實意義。

［1］邢雪梅.MNS型低壓配電柜實訓項目開發(fā)及應用［J］.工業(yè)控制計算機，2017，30（07）.

［2］李萍.KYN28高壓開關柜設計問題探討［J］.電氣制造，2010（08）.

［3］繆偉山.淺談電力安裝工程施工中的質量控制［J］.科技創(chuàng)新與應用，2013（06）.

〔編輯：張思楠〕

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10.15913/j.cnki.kjycx.2017.23.055

2095－6835（2017）23－0055－02