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低壓配電柜_低壓開關柜_低壓配電箱-京儀低壓開關柜配電箱柜

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開關柜故障分析及對策!(強烈推薦)

指示性摘要

1.開關柜清晰介紹(帶視頻)

2.開關柜故障分析及對策。

01

增加知識!

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什么是開關柜?!

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開關柜是一個或多個低壓開關設備以及相關控制、測量、信號、保護、調節(jié)和其他設備的組合。制造商負責完成所有內部電氣和機械連接,并將其與結構部件完全組裝在一起。開關柜主要用于電力系統(tǒng)中發(fā)電、輸電、配電和電力轉換過程中電氣設備的開閉、控制和保護。開關柜內的元件主要包括斷路器、隔離開關、負載開關、操作機構、互感器和各種保護裝置。以下視頻剖析了細節(jié):

錄像

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02

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開關柜故障分析及對策

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12 ~ 40.5 kV 開關柜設備是電網系統(tǒng)中運行最頻繁的一次變電站設備。近年來,開關柜事故頻繁發(fā)生,造成經濟損失、人員傷亡等不良社會影響。

其隱患和固有缺陷主要集中在接線方式、內部放弧能力、內部絕緣、加熱和防誤閉鎖方面。通過制定有針對性的對策,開關柜后,環(huán)網柜事故數量大大減少,電網運行可靠性穩(wěn)步提高。

1、接線隱患

1.1隱患類型

1.1.1電視柜內的避雷器直接與母線連接

根據典型設計規(guī)范的要求,電視柜內的避雷器必須通過隔離開關與母線連接,而電視柜內的位置以各種方式排列和接線。電視柜中的一些避雷器沒有通過隔離手動開關連接到總線。當電視機檢修時,隔離手柄被拉開,避雷器仍帶電,給進入艙室的工人帶來觸電的危險。電視柜中的避雷器主要有以下接線形式,如圖2所示:

圖2 開關柜連接模式的隱患

1)連接方式1:電視柜內的避雷器和電視機安裝在后車廂內,保險絲安裝在手車上,避雷器直接連接到母線上,電視機通過隔離手車連接到母線上;

2)連接方式2:電視柜內的避雷器安裝在母線室內,直接與母線連接。電視和保險絲安裝在手推車上。

3)連接方式3:電視柜內的避雷器單獨安裝在后艙或前下艙,并直接與母線連接。電視和保險絲安裝在手推車上。

4)連接方式4:電視和保險絲安裝在XGN系列固定柜的隔間內,避雷器單獨安裝在另一個隔間內,直接與母線連接。

5)連接方式5:避雷器、電視和保險絲都安裝在后車廂內。避雷器直接連接到母線上,電視機通過隔離手車連接到母線上。

6)連接方式6:避雷器、熔斷器和電視機安裝在同一輛手車上,避雷器連接在熔斷器的后級。這種布置屬于錯誤接線,一旦運行中保險絲熔斷,設備將失去避雷器的保護。

1.1.2 開關柜下部機柜沒有與后部機柜完全隔離

KYN系列主變壓器進線開關柜,母線耦合器開關柜,饋線開關柜 etc 開關柜的下柜部分未與后柜完全隔離,進入下柜的工作人員可能會意外接觸到母線或電纜頭的帶電部分,造成觸電。開關柜未將下柜與后柜隔離的隱患如圖3所示:

圖3 開關柜下部機柜和后部機柜未隔離的隱患

1.2對策

對于存在接線方式隱患的開關柜進行一次性接線修改。開關柜接線模式轉換示意圖如圖5所示:

圖5 開關柜連接模式轉換示意圖

1.2.1電視柜避雷器連接方式的技術改造方案

1)對于連接模式1,拆除隔間內的避雷器。電視連接模式不會改變。堵住原來公共汽車房的墻洞。將避雷器放在手車上,裝回熔斷器避雷器手車上。避雷器與保險絲和電視電路并聯。

2)連接方式2,拆除母線室內的避雷器,將避雷器移至手車內,裝上熔斷器和避雷器手車,增加下觸頭盒安裝板、觸頭盒擋板和閥門機構,將電視機安裝在后車廂內,通過導線連接到隔離手車的下觸頭上。該方案可以在原有的手推車上實施,也可以考慮新的手推車。

3)接線方式3:將避雷器從原隔間中取出,將避雷器移至手車中,裝上熔斷器和避雷器手車,堵住原母線隔間的壁孔,增加手車的下觸頭盒安裝板、觸頭盒擋板和閥門機構,將電視機安裝在后隔間中,并通過導線與下觸頭連接。該方案可以在原有的手推車上實施,也可以考慮新的手推車。

4)對于連接方式4,拆除其他隔間的避雷器,將避雷器移至熔斷器和電視隔間,連接至隔離開關的斷路器,并與熔斷器和電視電路并聯。

5)接線方式5,避雷器和電視的安裝位置不變。將原避雷器的引線直接連接到隔離手車的下觸頭上,堵住原母線室的穿墻孔。

6)對于連接模式6,該排列模式屬于錯誤連接。一旦運行中保險絲熔斷,設備將失去避雷器的保護。拆除原有手車中的避雷器和熔斷器,改變連接位置,使避雷器連接到熔斷器的上側,并與熔斷器和電視電路并聯。

1.2.2 開關柜下柜和后柜隔離不完全的預防措施

由于此類開關柜產品的結構是固定的,如果在裝修中安裝了隔板,其內部結構和空間分布會發(fā)生變化,產品的內部保護性能無法得到保證。因此,進入機柜運行時,必須在工作前確認主變10kV側對側檢修和主變切換檢修。

2、內部電弧放電能力不足

2.1隱患類型

在實際運行中,金屬密封開關柜有其自身的缺陷,再加上絕緣性能差或運行條件差引起的誤操作,會造成內部電弧故障。短路產生的電弧溫度高,能量大。電弧本身是一種非常輕的等離子氣體。在電力和熱氣的作用下,電弧將在機柜內高速運動,導致故障范圍迅速擴大。在這種情況下,絕緣材料蒸發(fā),金屬熔化,開關柜內部溫度和壓力急劇上升。如果沒有設計或安裝合格的泄壓通道,巨大的壓力會導致機柜隔板、門板、鉸鏈和觀察窗嚴重變形甚至斷裂,電弧產生的高溫氣流會噴出機柜,對設備附近的操作和維護人員造成嚴重燒傷,甚至危及生命安全。目前設備在運行中存在一些問題,如沒有泄壓通道、泄壓通道設置不合理、內部放弧能力沒有試驗驗證、試驗過程中沒有嚴格檢查等。

2.2對策

選型:開關柜內部故障電弧的性能應為IAC級,內部電弧的允許持續(xù)時間不應小于0.5s,試驗電流應為額定短期耐受電流。對于額定短路分斷電流大于31.5千安的產品,可按31.5千安進行內部故障電弧試驗

改造:增加或改變泄壓通道,嚴格按照型式試驗標準的要求進行內部電弧試驗驗證。

保護:適當壓縮主變壓器各段的保護級差,減少故障電弧的持續(xù)損壞時間。

3.內部絕緣

3.1隱患類型

近年來,開關柜產品的體積不斷縮小,機柜內的絕緣性能出現缺陷,故障增多。主要表現為:爬電距離和氣隙不夠,尤其是手車柜?,F在許多制造商還沒有采取有效措施來保證絕緣強度,以縮短機柜尺寸,并大大減少安裝在機柜中的斷路器和隔離插頭的相間和接地距離。裝配過程很差。由于裝配質量差,在開關柜范圍內的單個部件可以通過壓力測試,但裝配后的整個部件不能通過。如果接觸容量不足或接觸不良,當接觸容量不足或接觸不良時,局部溫度將升高,絕緣性能將下降,導致對地閃絡或相間閃絡。冷凝現象,獨立加熱器容易損壞,無法正常工作,冷凝現象發(fā)生在開關柜以內,降低了絕緣性能;輔助附件絕緣性能差。為了降低成本,一些制造商采用了絕緣水平較低的配套附件,降低了開關柜的整體絕緣性能。

3.2對策

不能盲目追求開關柜小型化,應根據工程情況,變電站內部布局、運行維護和設備維護等因素綜合考慮,采購宜開關柜。

使用空氣或空氣/絕緣材料作為絕緣介質的設備應考慮絕緣材料的厚度、設計場強和老化,并要求制造商按照標準要求進行冷凝試驗。對于環(huán)網柜內的穿墻套管、機械閥門和母線彎頭等部件,如空氣絕緣網距小于125毫米(12kV)和300毫米(40.5kV),導線應采用絕緣護套封閉。為防止電場畸變,場強相對集中的部位,如進、出口套管、機械閥門、母線彎頭等,應采用倒角和磨削。柜內母線支撐瓷瓶和其他絕緣爬電距離不能滿足防污條件的設備。噴涂RTV絕緣涂層是為了改善舊設備運行的技術條件。

4.發(fā)熱缺陷

4.1隱患類型

電路連接點接觸不良、接觸電阻增加和突出的發(fā)熱問題,如隔離觸點接觸不良;金屬鎧裝柜通風口設計不合理,空氣不對流,散熱能力差,柜內有很多發(fā)熱問題。穿墻套管和電流互感器等安裝結構形成電磁閉環(huán),產生渦流,導致一些隔離擋板材料嚴重發(fā)熱;部分封閉式開關柜內部干式設備(鑄流變壓器、鑄壓變壓器、干式變壓器)繞組線徑不足,鑄造過程控制不嚴,容易過熱損壞。

4.2對策

加強開關柜散熱,安裝鼓風機和引風機;結合停電機會,檢查動、靜觸頭的接觸壓力,必要時更換,同時更換疲勞的觸頭彈簧。加大柜內測溫技術的研究,應用無線測溫等新技術解決測溫難題。

5、防止假鎖不完善

5.1隱患類型

大多數開關柜配有防誤閉鎖裝置,但其綜合防誤閉鎖和強制防誤閉鎖不符合要求。鎧裝式開關柜后上柜門可開啟,無防誤閉鎖,無隔離擋板。打開后,它可以直接接觸帶電部件。螺釘為普通六角凹頭螺釘,開門時容易觸電,意外進入帶電機柜。對于一些主變、母聯、電視和二手無接地開關的變壓器開關柜來說,后下柜門沒有用接地開關進行機械鎖定,后柜門可以通過拆卸螺絲直接打開,不需要關閉柜門就可以接通和傳輸電源,容易造成維修人員誤開,進入帶電區(qū)間,造成人員觸電事故;Part 開關柜后柜門的上部和下部不能獨立鎖定。上部柜門由下部柜門鎖定。當出口接地開關閉合時,下柜門的鎖被打開,后上柜門也可以打開,容易造成觸電事故。例如,KYN 28 開關柜;拔出part 開關柜手車后,絕緣隔離擋板容易被推起,沒有防誤閉鎖,帶電體外露,工作人員容易誤開開關靜觸頭閥的擋板,造成觸電事故。

5.3對策

針對開關柜防誤操作功能不完善的情況,在開關柜的高電壓下增加了一把機械掛鎖,可以在后上柜門打開,打開后可以直接接觸帶電部分,并配置了微電腦防誤鎖進行鎖定;在XGN GG1A等開關柜上,安裝了接地開關和后柜門之間的聯鎖裝置,并安裝了帶電顯示裝置以鎖定接地開關操作。定期檢查防誤裝置的可靠性,利用停電機會檢查手車和接地開關、隔離開關和接地開關的機械閉鎖裝置。

6.結論

開關柜設備是電網中重要的一次變電站設備。為保證其穩(wěn)定運行,應從設計、材料、工藝、試驗、選型、運行和維護等方面加強控制。嚴格按照典型設計要求,結合國家和行業(yè)標準,提出設計技術要求,從根本上消除接線隱患;根據國家和行業(yè)標準及反事故措施,制定嚴格的設備招標文件,防止不合格產品進入網絡。加強工廠監(jiān)督,嚴格見證關鍵生產點和工廠試驗,堅決禁止不合格產品出廠。積極開展開關柜缺陷管理,加強反事故措施的落實;完善開關柜防誤閉鎖功能,加強防誤閉鎖裝置的管理,安裝帶電顯示裝置,配合“五防”系統(tǒng),確保防誤閉鎖的全面性和強制性。

來源:電氣工程技術服務平臺

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