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高壓開關柜的種類及常見故障分析

       一、高壓開關柜的種類

       (一)戶外式及戶內式

       從高壓開關柜的安置來分,可分為戶外式和戶內式兩種,10KV及以下多采用戶內式。根據一次線路方案的不同,可分為進出線開關柜、聯絡油開關柜、母線分段柜等。10KV進出線開關柜內多安裝少油斷路器或真空斷路器,斷路器所配的操動機構多為彈簧操動機構或電磁操動機構,也有配手動操動機構或永磁操動機構的。不同的開關柜在結構上有較大差別,這將影響到傳感器的選擇和安裝。

       (二)固定式及移開式

       從高壓開關柜的使用來分,可分為固定式和移開式。以前,發電廠的廠用電系統習慣采用移開式開關柜,而供電系統用固定柜較多。隨著科學技術的進步和新產品的不斷開發成功,很多習慣用法也在發生變化。例如金屬鎧裝移開式開關柜就是在固定式開關柜的基礎上發展起來的。金屬鎧裝移開式開關柜為全封閉結構,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)高壓開關柜的發展

       近年來,隨著小型真空斷路器技術的開發和推廣,中置式開關柜作為金屬封閉鎧裝移開式開關設備的新開發得到了很快發展。中置柜的優點比較多,重要的是手車小型化和制作工藝的機械化,使手車與導軌的制作更準確。甚至有不少廠家的產品,其手車包括主斷路器和柜體不必在廠內一對一調試,出廠時分別發貨到現場后,也很容易調試成功,同樣可保證手車進出靈活方便。因該產品互換性好,受現場地面水平條件的影響很小。這種金屬鎧裝移開式開關柜運行安全可靠,檢修維護方便。因此供電系統采用的也越來越多了。

       二、高壓開關柜常見故障分析

       分析其原因高壓開關柜故障原因,多發生在絕緣、導電和機械方面。

       (一)拒動、誤動故障

       這種故障是高壓開關柜主要的故障,其原因可分為兩類。一類是因操動機構及傳動系統的機械故障造成,具體表現為機構卡澀,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回路造成,表現為二次接線接觸不良,端子松動,接線錯誤,分合閘線圈因機構卡澀或轉換開關不良而燒損,輔助開關切換不靈,以及操作電源、合閘接觸器、微動開關等故障。

       (二)開斷與關合故障

       這類故障是由斷路器本體造成的,對少油斷路器而言,主要表現為噴油短路、滅弧室燒損、開斷能力不足、關合時爆炸等。對于真空斷路器而言,表現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系。力求使產品做到既安全又經濟,得到的經濟效益。在絕緣方面的故障主要表現為外絕緣對地閃絡擊穿,內絕緣對地閃絡擊穿,相間絕緣閃絡擊穿,雷電過電壓閃絡擊穿,瓷瓶套管、電容套管閃絡、污閃、擊穿、爆炸,提升桿閃絡,CT閃絡、擊穿、爆炸,瓷瓶斷裂等。

       (四)載流故障

       72~12KV電壓等級發生的載流故障主要原因是開關柜隔離插頭接觸不良導致觸頭燒融。

       (五)外力及其他故障

       包括異物撞擊,自然災害,小動物短路等不可知的其他外力及意外故障的發生。

       三、高壓開關柜的使用和故障檢測

  雖然在購買使用高壓開關柜之前,相應的驗收檢查工作已經展開,但是在現實中難免有先天性質量問題的設備投入運行,另外,由于外力及機器老化的原因,高壓開關柜也很難一直保持安全使用狀態。作為補救措施,用戶必須加強對高壓開關柜的檢測工作。只要及時發現和檢出異常所在,就能避免事故的發生。

 。ㄒ唬C械故障的檢測、使用

  很多統計資料表明,開關柜機械故障發生的比例高。這是因為與機械操作相關聯的元件非常多,包括合、分閘回路串聯有很多環節。而且開關的操作是沒有規律的,有時候很長時間也不操作一次,有時候卻要連續動作。另外,還受一年四季環境變化的影響。所以機械故障特別是拒動故障是發生概率高的。

  要保證開關設備的操作機構性的可靠性,需經過考驗驗證。例如真空斷路器制造廠在產品出廠前,往往要在標準規定的高低操作電壓下進行機械操作數百次,如果有故障,就在出廠前進行處理。其次,開關柜內所有部件,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,結構要可靠,要經得住長期運行的考驗。

  要保證電氣回路良好的連通性,合、分閘線圈、輔助開關等元件的性能都要有保證。因為是串聯回路,回路中的各個開關、熔斷器以及各個連接處要處于完好狀態,直流操作電源也要處于正常狀態。如果直流回路絕緣不良,發生一點接地或多點接地,就可能使開關發生誤動,如果直流回路導通不好或電源不正常,就會發生拒動事故。

  無論制造廠和運行單位,都應把工作做好做扎實。以使機械方面的故障降低到小。


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