浅析变电站开关柜的检修和维护

方明

摘 要：随着社会的不断发展，我国科学技术日新月异，电网改造力度逐渐加大，电网设备质量不断提高，事故发生频率大大降低。但需要特别注意的是，在设计、制造方面，尤其是设置方面依然存留一些问题，例如：开关柜存在绝缘等级差、防爆能力不足等安全隐患等。本文主要就变电站开关柜的检修和维护两方面进行简单阐述。

关键词：变电站 开关柜 维护 检修

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）04（b）-0100-01

高压开关柜作为使用广泛、数量最多的开关设备，是变电站中至关重要的设备。如果高压开关柜发生故障，会造成很严重的影响；牵一发而动全身，如果一台开关柜出现故障，常常会导致整段母线或相邻开关柜出现问题。

1 高压开关柜故障的问题所在

1.1 防爆、防护能力有限

电缆室、母线室及开关室是高压开关柜顶部特别设计的三个泄压通道，由于部分开关柜安装不规范，柜顶泄压通道全用铁螺丝锁死，而且经常出现以下问题：塑料螺丝与铁螺丝安装方向相反、固定螺丝不规范等，此类问题就会导致当柜内短路时，电弧会产生高压蒸气，而这些蒸汽无法从泄压通道充分排出，导致压力瞬间增高至最大值，突破开关柜中薄弱的地方，对人身安全及设备造成巨大威胁[1]。

高压开关柜上存在的小孔也是一大问题，比如：电钮小室观测孔、电线小室观测孔、散热孔、计算机五防锁扣、紧急解锁孔、柜面板照明孔等都是当前高压开关柜中常见的面板开孔。正是由于存在这些孔洞，开关柜的防护等级大大减低。

高压开关柜的开关室与电缆室之间的通风散热孔的大小、泄压通道尺寸大小，是造成高温蒸气无法将压力充分释放的主要原因，这些高温蒸汽会进入熔断器小室，引发一系列故障，严重扩大故障范围[2]。

造成防爆能力降低的主要原因常常是开关柜前、后柜门螺丝在检修后未锁紧，造成开关柜密封不牢固。

1.2 绝缘等级差

爬距及空气间隙较小是发生绝缘损坏事故的根本原因。尤其是手车柜，厂家为获得更大利润，生产厂家经常对柜体尺寸进行缩短，大大减小装于柜内的断路器，偷工减料，没有严格按照规范制造，生产的产品偏离标准，大大降低了产品的安全性，极大影响了高压开关柜的品质。

制造质量不过关，生产工艺不科学。制造质量及装配质量对整个生产流程起着重要作用，特别是对开关柜整体的耐压水平有直接影响。另一方面，支持瓷柱质量也会造成高压开关柜的安全问题，并且其质量越差，稳定性能越差，在短路电流冲击下，发生断裂的频率增加，引起更大范围的事故，造成不必要的损失[3]。

接点容量存在偏差，或者接触不良，就会引起开关柜着火。其原因应该是接点容量不足或接触不良时，电阻会增大，产热会增多，就会造成局部温度迅速升高，达到一定温度后烧断载流部，更为严重的情况会引起对地闪弧，造成绝缘闪络，从而造成巨大危害，产生不必要损失。

环境条件的好坏也会影响变电站开关柜的安全性能。如果开关柜运行的环境处在大气污染严重的地方，会导致开关柜发生绝缘闪络。日久天长，就会使电力设备的绝缘性降低、套管及母线老化。

2 电网中常见的过电压

2.1 电容传递过电压

两种同样电压等级的电网，电容混合，或者通过变压器高低压绕组的耦合，一个电网的零序电压全传递到另一个电网中，这就是过电压。

2.2 电压互感器饱和过电压

电压互感器饱和过电压是电网最常见的现象，也是影响开关柜性能最严重的因素。它的产生原因尚未研究清楚，据推测，可能是两相或三相对地电压升高，进而引起绝缘破坏或避雷器爆炸，或虚幻现象产生，在电压互感器中也会造成一定危害，引起过电流使熔丝熔断或电压互感器烧坏等，严重时，可引起瓷绝缘对地闪络。

3 变电站开关柜的维护措施

3.1 提高绝缘性能措施

开关柜接入电网后，必须承担相应工作电压的作用，合作完成任务。如果元件质量差，会与电网某些参数存在一定偏差，不利于组合，还会加剧运行条件恶化。因此，必须采取有效措施以提高绝缘性能。以下措施可供参考。

采用阻然绝缘材料作为高压开关柜的绝缘材料，因为酚醛树脂、聚氯乙烯及聚碳酸脂等有机绝缘材料会产生一定的负面作用，所以，禁止取用此材料。

元件的选择应特别注意，尤其是电压互感器的选择，最好选择在线电压下无显著饱和的电压互感器，这样会大大降低事故的发生频率。

保证不对称间隙距离，按照特定标准的要求进行。不得过大或过小，还应考虑各方面的因素，具体情况具体分析，归根结底，这一系列措施都是为了提高绝缘性能。

3.2 防小动物短路措施

小动物虽然体态小，但是对引起放电和短路的作用极大，故一定要做好相应防范。它们身材娇小，很容易通过电缆孔洞进入柜内。因此，在高压开关柜安装时，应将开关柜上存在的各种孔进行完全封堵[5]。

高压开关柜内所有引线应该使用特殊材料，可以用可靠的绝缘材料包封，这样可以有效防止小动物或异物进入而造成短路。

3.3 提高防护、防爆能力措施

开关柜泄压通道顶盖固定螺丝最好定时更换，只有不断更换，保证螺丝新好，故当柜内短路时，电弧会冲断相应分室的顶盖塑料螺丝，释放高温蒸汽，同时保证顶盖一侧有铁螺丝固定不至于飞出去，对安全性有一定的保障，减小破坏程度。

高压开关柜上可以留孔，只可存在开关小室观察孔、电缆小室观察孔和开关分合指示观察孔，这样做的原因是为了避免造成开关柜不符合防护要求。

4 结语

时代的发展越来越快，科学技术进步也越来越快，相应的对高压开关柜的要求越来越高。开关柜的运维、检修工作还需进一步完善，努力完善提升高压开关柜的技术。为更好地符合开关柜性能的要求，就必须创新，进行技术改革，提高创新意识。只有运行维护、检修水平的要求将不断提高，才能确保人身、电网和设备的安全，推动我国科学技术进步。

参考文献

[1] 张忠蕾，郝学磊，吕琨.变电站开关柜温度监测系统设计[J].机电元件，2013，1：7-8，22.

[2] 王洪涛，黄健金.1000千伏变电站开关遥控试验成功[N].国家电网报，2013.

[3] 刘培恩，徐霞，尹庆，等.变电站开关柜在线温度状态监测[J].莱钢科技，2011，4：31-32，34.

[4] 刘培恩，徐霞，尹庆，等.在线温度监测技术在变电站开关柜中的应用[J].冶金动力，2010，5：1-3.

[5] 冯洁.光纤光栅测温技术在变电站开关柜的应用研究[J].中国高新技术企业，2012，21：136-138.endprint