高压开关柜故障分析与检修技术优化

期刊: 环球科学 DOI: PDF下载

李鸿超

甘肃电投常乐发电有限责任公司 甘肃省酒泉市 7361000

摘要

高压开关柜作为二级电源供电,高压开关柜运行过程中倘若出现故障问题,必然会给系统的运转造成一定影响。因此,本文针对高压开关柜的故障进行总结分析,提出高压开关柜故障检修技术,以保证高压开关柜供电正常。


关键词

高压开关柜;故障分析;检修技术

正文


引言

电力系统内高压开关柜作为必不可少的设备之一,其主要任务是电能分配、控制以及保护。该系统的稳定运行对电力系统运行的可靠性、安全性有直接影响,但在高压开关柜运行的过程中极易遭受多方面故障问题的影响,比如绝缘故障、导电回路故障、机械故障等导致设备无法正常运行,也会给整个电力系统产生严重的冲击和影响,甚至出现大面积停电的事故。因此,针对高压开关柜进行故障分析并且优化检修技术,提高高压开关柜运行水平,为电力系统运行的可靠性、稳定性提高奠定基础。

1高压开关柜故障对电力系统的影响

高压开关柜是电力系统内重要的设备,其稳定运行关系到整个电力系统的运行效果。如果在高压开关柜运行的过程中出现故障问题,必然导致电力系统发生严重故障,甚至造成经济损失、人员伤亡等。高压开关柜的故障发生可能造成电流、电压参数的异常波动,也会导致电网无法满足稳定运行的要求。这种现象的存在多数都会造成电网频率的波动、电压升高或降低,严重时造成电力系统的崩溃。除此之外,高压开关柜故障还会造成电力设备的损坏,如变压器、发电机等需要投入较多的人力、物力进行维修,也会给电能供应产生不利影响。

2.高压开关柜常见故障分析

2.1 绝缘故障

高压开关柜运行中绝缘故障发生概率较高,主要包含外绝缘对地闪络击穿、内绝缘对地闪络击穿以及相间绝缘闪络击穿。

2.1.1 外绝缘对地闪络击穿

外绝缘对地闪络击穿一般发生在高压开关柜的外部绝缘部分,如绝缘子套管等,如果这些部分表面存在污垢增加的情况,或者受到潮湿、凝露等天气条件影响,绝缘强度明显下降而引发故障。一旦电压超出其耐受极限就会造成闪络击穿,进而引发设备损坏、跳闸。

2.1.2 内绝缘对地闪络击穿

内绝缘对地闪络击穿主要是出现在高压开关柜的内部,比如母线、断路器、互感器等结构部件的绝缘部分。因为设备本身存在设计缺陷、制造工艺不良或者运行维护不合理,导致绝缘性能下降而引发击穿事故。在电场较强的情况下,这些绝缘部分可能发生对地闪络击穿导致设备故障或者电力系统事故。

2.1.3 相间绝缘闪络击穿

相间绝缘闪络击穿主要是在高压开关柜不同相位与导体之间存在的绝缘击穿现象,一般是因为相间距离不足、绝缘材料老化、受潮等因素造成的。电力系统投入运行中,如果相间绝缘性不达标就会造成相间短路故障,进而出现设备损坏、跳闸等。

2.2 导电回路故障

导电回路故障是高压开关柜中比较常见的故障类型,对开关柜的导电性能和运行可靠性产生负面影响。

2.2.1 接触不良导致触头烧融

高压开关柜中触头是导电回路中必不可少的一部分,其接触状态对电路传输效率、设备稳定性方面存在直接影响。因为触头材料选择、制造工艺不当、运行环节的磨损与腐蚀等造成触头位置接触电阻升高,当接触电阻增大到一定程度产生大量热量造成触头温度升高,如果无法及时散出就会造成熔焊现象而引发故障。

2.2.2 隔离插头故障

隔离插头高压开关柜中隔离电源是主要设施,其可靠性关系到设备运行的安全性、稳定性。但是因为隔离触头使用阶段极易受到机械应力、振动、温度变化等影响导致内部结构密封性下降,如果隔离插头的密封性能失效,造成潮湿、凝露等问题出现绝缘性下降的现象。该情况下如果设备依然带电运行就会导致对地放电或相间放电现象,设备发生损坏或电力系统故障。

2.3 机械故障

高压开关柜运行中机械故障也不容忽视,其对开关柜的操作性能、可靠性有直接影响。

2.3.1 操动机构及传动系统故障

高压开关柜运行中操作机构以及传动系统是分合闸操作的核心部件,其内部组成比较复杂,包含齿轮、连杆、弹簧等,长期运行中极易出现磨损、疲劳或润滑效果不佳而造成性能下降。一旦操作机构或传动系统存在故障,比如传动链条断裂、齿轮啮合不良或弹簧失效等,都会导致开关柜开合闸操作无法达到要求,整个电力系统的运行遭到破坏。

2.3.2 部件变形、位移或损坏

高压开关柜运行中内部机械部件极易受到外部作用力的影响,如电磁力、热应力等出现结构部件的变形、位移或损坏。比如母线支架极易因为长期受到重载电流形成的热应力而引发变形,出现母线之间相对位置变化,进而导致开关柜的导电性能、绝缘性能下降而引发故障。

2.3.3 分合闸铁芯松动、卡涩

高压开关柜中分合闸铁芯是分合闸操作的关键部件,其主要组成部分为电磁铁和铁芯,利用电磁力驱动铁芯移动,从而达到开关柜分合闸控制的目的。但在长期投入使用的阶段,分合闸铁芯往往会因为振动、温度变化、润滑不良等出现松动、卡涩等现象。如果铁芯出现松动、卡涩等问题,导致高压开关柜分合闸速度和准确性无法达到要求。

3高压开关柜检修技术优化

高压开关柜故障检修的过程中,检修技术的应用对提升故障的定点位置以及故障范围产生的作用很大,以下对高压开关柜故障检修技术的优化内容进行详细分析。

3.1预防性检修策略

高压开关柜在检修技术优化时采用预防性检修策略,提高结构运行的可靠性,延长使用寿命。该策略应用的过程中采用定期、系统性的检测以及维护措施,及时发现和处理潜在故障,从而防止出现突发故障造成电力系统无法运行。预防性检修策略制定实施中,定期进行绝缘电阻和接地电阻测试是极为重要的一项工作。绝缘电阻测试能够评估高压开关柜内部绝缘材料的性能,及时发现老化、受潮等问题。接地电阻测试能够确定高压开关柜接地系统是否完好,避免因为接触不良而导致触电、短路等事故。

3.2 故障诊断技术提升

高压开关柜检修技术优化中进行故障诊断技术水平的提升,能够及时发现故障问题并采取必要的检修措施。随着现代科学技术发展速度加快,智能化检测技术已经全面应用到实际中,提高高压开关柜的故障诊断效率以及准确性。智能检测技术应用下,如超声波检测、局部放电检测等,采用非接触式方式监测高压开关柜内部运行状态,及时发现异常信号,为故障早发现、早检修提供支持。值得注意的是,在故障诊断技术应用的过程中,为了能够提升高压开关柜故障的分析综合能力,在故障诊断技术应用时,必须要做好故障诊断技术的科学选择,并且在故障诊断技术应用阶段,对于高压开关柜故障的检测思路以及工艺要根据工艺规范执行确保该技术能够识别出问题所在,从而精确地找到故障点。

3.3检修流程优化

根据高压开关柜检修技术要求进行检修流程的优化,提高检修效率和质量。以往在检修过程中流程比较复杂,时间较多,资源浪费严重,无法满足电力系统高效、安全、可靠运行的需求。因此,高压开关柜检修中进行检修流程优化,实现标准化、精细化作业提高检修效率。高压开关柜故障检修流程优化过程中制定详细的检修计划,选择合适检修工具和方案并加强人员培训,使检修工作能够顺利开展,保证高压开关柜运行功能符合要求。

4 结语

综合以上分析,高压开关柜故障的形成原因有很多种,而在处理高压开关故障时,必须要了解故障的发生机理,运用先进的检修技术来解决故障问题,如此才能够保证高压开关系统的稳定运行。而对于高压开关故障来说,它的引发因素还有很多种,因此,在往后研究中对于检修技术还要引进先进的智能化方式来提高检修效率,为高压开关故障问题的解决奠定良好基础。

参考文献:

[1]刘志洪.高压开关柜多维在线监测与预警技术及应用[J].电力设备管理,2021,(07):176-178.

[2]张繁,易永利,周杰,.浅析高压开关柜爆炸原因及对策[J].电气防爆,2021,(02):39-42.

[3]冯跃.高压开关柜实际温升超标的原因及解决对策[J].光源与照明,2021,(03):72-73.


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