高压开关柜运行中的问题及防治对策

摘要：高压开关柜在整个电力工业中占有非常重要的地位，在电力系统进行发电、输电、配电和电能转换的过程中，进行开合、控制和保护。本文对高压开关柜进行了概述，重点对运行中的高压开关柜常见问题进行了分析，并提出防治对策。

关键词：高压开关柜；事故隐患；防治对策

中图分类号： O521 文献标识码： A

前言

在电力系统中，高压开关柜设备的应用十分广泛，承担着电网运行的正常操作、事故时切断故障和电气检修时隔离带电设备的作用。由于高压开关柜在实际生产运行中或多或少的存在着一些问题， 给电网的正常运行带来一定的隐患以及对检修作业人员和值班运行人员造成伤害，同时也给所在供电区域的用户企业造成了极大的经济损失。因此，电力部门要做好高压开关柜的全过程管理，改善高压开关柜的运行环境，加大对高压开关柜的日常维护检修力度， 以确保高压开关柜的安全稳定运行

1．高压开关柜概述

高压开关柜是接受和分配电能的电气设备，由开关设备、监察测量仪表、保护电器、连接母线和其他辅助设备等组成，按一定接线方案，将有关设备组合起来，用于控制发电机、电力变压器和电力线路。

通用型高压开关柜内的主要电气设备是高压断路器，根据断路器的安装方式分为固定式和移开式两种。固定式是柜内所有电器元件包括高压断路器和负荷开关等均安装在开关柜的固定架构上，结构简单、造价较低，没有隔离触头，不容易出现接触不良引起的温度过高以及对地击穿的事故，但存在柜体高度和宽度偏大造成的检修断路器困难以及检修时间长的缺点。移开式是指柜内主要的电器元件如高压断路器安装在开关柜内可抽出的小车上以便维修，也称手车式。手车柜有很好的互换性，这种柜型的各功能小室相互隔开，正常操作性能和防误操作功能比较完善和合理，检修方便，可以大大提高供电可靠性，而且可以靠墙或背靠背安装，节省空间。开关柜按照安装地点可分为户内式和户外式，按照柜体结构可分为金属封闭铠装式开关柜、金属封闭间隔式开关柜、金属封闭箱式开关柜和敞开式开关柜四类。

2. 高压开关柜运行中常见的问题

随着技术水平的提高，运行经验的积累和反馈，高压开关柜运行可靠性不断提高，故障的发生几率被显著降低，但是由于各类高压开关柜内部结构和接线方式、整体设计、运行环境等方面存在的问题， 使得长期处于高电压和大电流运行中的高压开关柜出现故障是在所难免的。

2.1 高压开关柜发热问题

高压开关柜发热主要是开关柜回路连接点接触不良，接触电阻增大；金属铠装式开关柜通风口设计不合理，空气不对流，散热能力差；穿墙套管、电流互感器等安装结构形成电磁闭合回路从而产生涡流，造成部分隔离挡板材质发热；部分封闭开关柜内干式设备（浇注式电流互感器、浇注式电压互感器、干式变压器）选用的绕组线径不足、浇注工艺控制不严引起发热。大部分高压开关柜采用全封闭柜体，红外测温难以发现发热缺陷，目测范围有限且不直观，发热缺陷易积累演变成事故。

2.2 高压开关柜内部绝缘问题

高压开关柜内部绝缘主要表现有：带电部位之间或带电部位与接地体之间的绝缘距离，柜内绝缘介质耐压水平。柜内带电部位安全距离应满足规程要求，具体有不同相带电体间距、导电体与接地体之间距离，其中接地体包括柜体、操作拉杆、接地引下线等。在实际运行中，产品到站安装时，曾出现安全距离不满足规程要求，以及刀闸动触子在拉开后，与柜体安全距离不足，甚至存在带电体与操作拉杆之间安全距离不足，严重威胁运行人员安全。柜内支持绝缘子应满足长期高压运行，并具有短时间承受系统过电压的能力。而在实际运行中，部分绝缘子虽经过出厂试验、投产和例行试验并全部合格，但在长期带电运行后，系统一旦出现过电压，就引起绝缘损坏。

2.3 高压开关柜元部件质量不良

（1）由于高压开关操动机构及传动系统的机械故障造成开关拒动、误动，具体表现为机构卡涩，部件变形、位移或损坏，分合闸铁芯松动、卡涩，轴销松断，脱扣失灵等。

（2）由于二次接线接触不良，端子松动，接线错误，分合闸线圈因机构卡涩或转换开关不良而烧损，辅助开关切换不灵，以及操作电源、合闸接触器、微动开关等故障造成开关拒动、误动。

（3）部分高压开关柜与柜内开关手车分属不同厂家生产，柜体加工好后与开关手车组装时， 存在手车和柜体配合不良的缺陷，导轨变形、柜门变形等问题突出，出现机械故障。

（4）部分支持绝缘子干弧距离不够，质量不良，易发生闪络，动稳定性能差，在短路电流冲击下易断裂。

2.4 高压开关柜的五防隐患

目前高压开关柜的五防措施主要采用的有机械联锁、电磁锁、五防程序锁。机械联锁主要控制开关、隔离开关、接地隔离开关以及网门之间的相互闭锁，电磁锁主要用于判断设备是否带电从而闭锁后网门，而程序锁用于整个高压开关柜

所有操作步骤之间的联锁，三种闭锁方式各有利弊，所以经常配合使用。但三种闭锁方式重复使用也造成操作繁琐、工作量大、维护困难等问题。甚至部分五防措施不能满足五防逻辑，如KYN型、XGN 型高压开关柜后网门操作，需要在出线侧接地隔离开关合闸后方可打开，无法实现接地前的验电工作，存在带电合接地刀闸的隐患。

3．高压开关柜运行中常见的问题的防治对策

3.1 大力推广高压开关柜的在线监测技术

计算机技术的发展和普及，推动了在线监测技术的发展，超声波局部放电监测等带电检测技术的研究和应用， 能够及时的发现开关柜在运行过程中出现的异常情况， 一旦发现异常，可以自动发出警报，给运行人员一警惕，以便检修人员及时采取有效的措施进行解决， 并在最短的时间内投入到正常的运行当中去，将经济损失控制在最小化，从而保证高压开关柜的正常运行，以提高高压开关柜运行的稳定性和可靠性。

3.2 改善高压开关柜运行环境

针对运行环境造成的故障， 电力部门要积极改善高压开关柜运行时所处的环境质量， 在雨季要做好排水的准备；温度高时，要做好高压开关柜的通风散热，以便于开关柜及时的将热量散出去； 还要注意在高压开关柜室内安装空调并装设除湿器，调节温湿度，以保障高压开关柜所处环境的温度和湿度都在标准规定的范围内； 还要对开关柜做好定期的清扫工作，彻底杜绝污闪现象的出现，以最大限度的保障高压开关柜的安全可靠运行。

3.3 完善高压开关柜的防误闭锁功能

严格按照高压开关柜制造标准，完善防误功能，在高压开关柜自身电气、机械防误功能的基础上，将微机五防应用到高压开关柜的防误闭锁功能中， 提高高压开关柜的防误闭锁功能。运行人员在对高压开关柜进行操作时，要严格执行变电运行倒闸操作《六要七禁八步一流程》等规章制度，严格遵循原来制定的防误闭锁功能以及操作顺序， 以有效阻止由于操作人员的疏忽而造成人身伤害、设备损坏。

3.4严格控制高压开关柜元部件质量

使用单位要强化高压开关柜出厂验收、安装调试、交接验收全过程监督管理， 保证严格按照技术协议和反措要求进行产品装配和施工。严把安装施工关，提高安装施工质量。开展标准化交接验收，严格按照DL/T404-2007《3.6kV～40.5kV 交

流金属封闭开关设备和控制设备》和GB50150-2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》等标准要求进行。在检修过程中强化开关机械、电气特性、连接螺栓紧固、机械辅助开关的检查；重视柜内易松脱部件的检查和维护，防止机械固定部件松动；对柜内母线及相关设备进行全面清扫。

4．总结

在进行开关柜隐患排查及整改工作中，对于部分先天性缺陷，不能彻底消除，只能采取措施将发生隐患的几率降低，所以需要通过加强日常运行、检修和试验等手段来确保设备的安全稳定运行。

参考文献：

［1］ 杨靖，赵建辉. 浅析高压开关柜“五防”机械联锁［J］. 西北水利

发电，2007（2）:12- 14.