配网开关柜（精选7篇）
配网开关柜 篇1
1 10k V配网开关柜产生局部放电的原理
在开关柜绝缘系统中, 各部位的电场强度存在差异, 某个区域的电场强度一旦达到其击穿场强时, 该区域就会出现放电现象, 不过施加电压的两个导体之间并未贯穿整个放电过程, 即放电未击穿绝缘系统, 这种现象即为局部放电。绝缘介质中电场分布、绝缘的电气物理性能等决定了发生局部放电的条件, 一般情况下高电场强度、低电气强度的条件下容易出现局部放电。
局部放电属于电气设备中的隐患, 其破坏过程体现出缓慢性、长期性的特点。10k V配网开关柜的稳定运行是确保电网系统安全的重要保障, 在实际运行过程中, 开关柜投切动作的有效性和准确性是判断10k V配网开关柜是否正常运行的依据。开关柜在实际运行中会产生电流不均匀等问题, 导致系统内部部门位置电场强度过高, 从而引发放电情况, 电网因此受到严重影响, 很难在现有状态下正常运行。10k V配网开关柜产生局部放电的原理如下介绍:10k V配网开关柜中存在电场, 其中每个零部件所能承受的电场存在较大差别, 当某位置电场强度过高时, 就会产生放电情况。10k V配网开关柜中出现放电的位置很多, 主要有导体、接触部位以及开关和绝缘体表面等。当10k V配网开关柜受到污染、老化以及设计问题后会出现局部放电问题。
2 10k V配网开关柜产生局部放电产生的危害
10k V配网开关柜产生局部放电会严重影响电网的正常运行, 其危害主要有:
第一, 局部击穿的危害。当10k V配网开关柜产生局部产生放电现象后, 放电位置的绝缘体会被击穿, 会严重影响电网系统的稳定和安全, 从而引发更严重的电网问题。第二, 绝缘系统击穿的危害。10k V配网开关柜产生局部产生放电现象后, 开关柜局部击穿数量越来越多, 如果安全维护人员没有及时进行处理, 电网系统将会产生放电点的积累效应, 最终使电网绝缘系统处于崩溃状态。第三, 开关柜设备击穿的危害。在实际运行过程中, 当开关柜出现绝缘放电和击穿后, 随之会产生具有较强腐蚀性的O3和NO, 这会导致开关柜中局部位置被腐化, 产生开关柜设备击穿的危害。在实际运行过程中, 10k V配网开关柜局部放电量普遍较小, 但是如果高压开关柜在长时间内不断发生具备放电问题将引发严重的危害, 从而影响电网系统的正常运行。
3 10k V配网开关柜局部放电带电检测实践探究
伴随着科技的发展, 10k V配网开关柜局部放电带电检测实践探究取得了优异的成就, 在实际发展过程中探索出TEV测量法, 该方法在10k V配网开关柜局部放电带电检测中发挥着至关重要的作用, 在国内外很多电力公司取得广泛应用。
TEV测量法与传统配网开关柜局部放电测量方法相比, 其特点主要表现在:
第一, 可以带电检测;第二, 灵敏度非常高;第三, 抗干扰能力强;第四, 能进行有效地故障定位;第五, 可以获得准确数据, 提高放电监测的灵敏度等。笔者结合多年工作经验, 对10k V配网开关柜局部放电带电检测过程做了以下总结。
3.1 TEV检测原理
如果高压设备发生局部放电情况, 放电的电量会先聚集在接地的金属部分, 该金属部分通常与放电点相邻, 在这个过程中, 会产生电磁波, 电磁波向各个方向快速传播, 系统中一旦出现内部放电, 放电的电量将聚集在接地屏蔽的内表面。但在实际运行过程中, 绝缘部位、垫圈接连处以及电缆绝缘终端等位置通常存在屏蔽层。配网开关柜中产生的电量通过多个位置传播, 在传播的过程中将会产生暂态电压, 以设备的金属箔为载体传到地下。TEV在设备内部传播的示意图如下图1所示。
3.2 TEV检测法在电力系统中的应用
10k V配网开关柜具备放电量均比较小, 当大量开关柜设备同时出现局部放电时, 将会严重影响电网系统的正常运行, 因此, 为了提高配网开关柜的工作效益, TEV检测法在电力系统中的应用应该满足以下要求:
第一, 定期对设备进行普测, 普测仪器以便于携带的局放测试仪为主, 结合实际检测情况建立设备状态库, 将不符合电网运行要求的异常数据设备纳入到数据库中;第二, 以一周为周期, 对有一场故障的设备进行第二次检测, 结合实际检测状况建立第二次档案数据库, 同是对相关设备进行故障定位测试;第三, 在满足停电计划的前提下, 确保电网的安全运行, 分析处理的设备记录和处理结果, 及时更新状态库。便于携带的局放测试仪在3-4分钟左右即能完成10k V配网设备的检测需求。
3.3 测试过程和测试点选取
测试过程和测试点选取是利用TEV测量法对配网开关柜进行局部放电检测的前提条件。首先应该明确测试过程:
第一, 完成背景值测量, 明确空气和金属制品的背景声;第二, 利用TEV测量法进行测试, 测试过程中以TEV测试仪器探头紧贴开关柜壁, 认真观察测试过程中数据选择记录始终保持正常状态的测试数据;第三, 实际测试过程中还应该控制各种外界因素, 如手机电磁干扰、荧光灯以及风机风扇的影响等;第四, TEV测量法结束后, 还应该及时采用超声波测试模式读取相关背景数。
测试中对开关柜测试点的选取:选取开关柜测试点时首先应该明确连接处、穿墙套管以及绝缘支撑的实际状况, 了解断路器、CT、以及电缆接头的放电情况, 传感器的位置有严格控制, 通常情况下设置在靠近观察窗和通风百叶等金属面板上, 测试过程中还应该观察窗上和窗下位置在测试过程中的数值变化。
3.4 数据案例
下图2是TEV数据区间折线图。笔者从事的公司10k V配网开关柜在普测的过程中出现数据严重超标等问题, 开关柜前数据达到123d B, 利用超声波可以清楚地了解局部放电时超声波的波动情况。结合TEV检测法对局部放电进行检测更新后, 该位置放电测试技术与没有利用该方法检测的位置相比具有明显的优势, 由此可见, TEV测量法在配网开关柜局部放电检测中的应用全面提高电网效率的同时, 还能提高电网的安全性, 是一种既实用又可靠的检测技术。
4 结束语
10k V配网开关柜是配网中不可或缺的组成部分之一, 开关柜运行的稳定性是电网安全运行的重要保障, 因此, 配网工作人员应该结合配网开关柜运行的实际需要, 重视巡视、实验和检测技术的重要性, 在保障原有检测技术的同时, 不断对配电网开关柜具备进行放电和带电检测, 为电网的安全运行提供保障。
摘要：在社会主义市场经济快速发展的大环境下, 电力企业在我国国民经济中的地位显著提升, 为了满足现代社会的实际需求, 电力企业在快速发展过程中不断寻求新的进步和创新。10kV配电网在日渐复杂化的城市电网系统中发挥着至关重要的作用, 在实际运行过程中, 10kV配电网在实际运行过程中仍存在较多问题, 强化10kV配网开关柜局部放电带电检测实践探究是电力行业发展的主要方向。笔者结合多年工作经验, 从10kV配网开关柜产生局部放电的原理着手, 对10kV配网开关柜局部放电带电检测技术做了简单介绍。
关键词：10kV配网,开关柜,局部放电带,电检测
参考文献
[1]孔令明, 肖云东, 刘娟, 等.开关柜局部放电带电检测定位技术的应用与研究[J].山东电力技术, 2010 (06) .[2]邓海.10kV配网开关柜局部放电的声电联合检测研究[J].电工技术, 2012 (02) .[3]郭少飞, 徐玉琴, 苑立国, 等.基于TEV法的开关柜局部放电带电检测试验研究[J].河北电力技术, 2012 (05) .[4]杨红军, 赵深, 林群, 等.开关柜局部放电带电检测技术在温州电网的应用[J].浙江电力, 2013 (08) .
配网开关柜 篇2
1 开闭所故障分析
1.1 典型故障实例
2011 年10 月31 日18:06 江边变10 k V幕府佳园1 号线163 开关过流I段保护动作跳闸, 10 k V幕府佳园2 号线263 开关过流I段保护动作跳闸, 同时10 k V I段母线单相接地。 经现场勘察1 号开闭所母联110 开关与102 开关支柱瓷瓶绝缘被击穿, 同时短路弧光造成母联柜隔离挡板击穿II段母线跳闸。事故导致幕府佳园小区大面积停电。 2012 年12 月24 日18:59 丰富变10 k V人防1 号、2 号线同时过流I段动作跳闸, 正洪街开闭所母联翻牌柜烧坏。
2013 年1 月15 日20:39, 夹河变旭日1 号线13开关过流I段动作, 同时桥北线187 开关过流I段动作;21:56, 浦口变桥北线187 开关过流I段动作重合不成。 旭日华庭小区开闭所严重烧毁, 导致小区整体失电。
1.2 开闭所短路故障类型的判据
开闭所通常采用单母线分段的结构, 每段母线有一回进线, 若干回出线, 母联断路器在正常运行时处于分断位置。 设开闭所进线断路器为DL1, 开闭所出线断路器为DL2m[2]。 设流过DL1的电流为I1, 流过DL2m的电流为I2m。
判据一。 第m回出线短路的充分必要条件为:
其中, m∈[1, a], a为本段母线的出线数量;Ie为最大负荷电流值。
判据二。 母线短路的必要条件为:
其中,
否则, 必定不是母联短路击穿故障, 可见母联短路的必要条件相当苛刻。 从实际故障统计分析来看, 开闭所发生单一回路故障以及单一进出线断路器故障的数量占开闭所故障的大多数。
1.3 开闭所故障原因分析
故障中单段母线的短路电流弧光和爆炸产生的高温会导致母联柜隔板被电击穿和融化, 使得短路电流不通过母联开关直接延伸至II段母线, 造成开闭所双母线跳闸停电。 该类型的故障停电范围广, 抢修施工难度大。 事故中开闭所均为合并式排放, 可见合并式排放开关柜母联在发生单段母线故障时存在母联柜隔板被击穿的安全隐患。
2 开闭所开关柜排列方式的比较
开闭所合并式排放的开关柜母联均采用铜排硬连接, 设有单一母联开关, 母联柜顶部由柜体隔板相互分离;分离式排放的开关柜母联采用电缆软连接, 在两段母线两侧设有独立母联开关, 除电缆连接部分不存在任何相互联通的路径, 独立性明显[3], 将单段母线发生故障甚至爆炸时对二段母线的影响降到了最低, 避免了由母联柜隔离挡板击穿引起的停电范围扩大到二段母线的重大事故的发生。
在开闭所整体更换开关柜时, 分离式排放的开关柜因具有双母联开关, 在整体更换时可减少双回路重复停电, 增加供电可靠率。合并式排放的开关柜在整体更换时, 在考虑工作量以及减少停电范围的基础上需要申请停电3 次, 其中包括一次双回路同时停电。更换合并式排放的开关柜步骤如下: 申请二段母线进线开关拉开, 更换二段母线开关柜并断开母联柜与母排的搭接部分并拆除原有母联铜排; 申请一段母线进线开关拉开, 更换一段母线开关柜及母联部分;申请双回路进线同时停电, 搭接母联柜。而整体更换分离式开关柜只需拉开母联, 及相对应母线段的进线开关即可开展开关柜更换工作。
开闭所内部开关柜的土建基础固定, 在更换设备尤其是在抢修时需要考虑设备的大小与基础的匹配程度。开闭所更换某一段母线开关柜时, 开关柜合并式排放的基础长宽对设备的影响远大于分离式排放, 有时必须调用相同厂家的同型号的开关柜用于拼装。 由于寻找与基础匹配的备品备件从而导致抢修工作无法在第一时间开展, 这一问题在目前开闭所抢修改造工作中愈显突出。而开闭所采用分离式排放开关柜时, 两段基础相互独立, 尤其是在初次投建时留有一定裕度的情况下, 两段开关柜可以搭接各类厂家的不同柜型, 在将来开闭所扩建时也减少了土建基础的二次投入。
3 结束语
综上所述, 开闭所开关柜分离式排放有利于减少开闭所内双回路之间的不良影响, 在单回路发生故障时, 最直接地保护二段母线的正常供电, 在开闭所整体更换工程中减少双回路停电, 可显著提高用户供电可靠率。 分离式排放可减少开闭所原有基础对于开关柜的选型影响, 可以避免抢修过程中备品备件的不匹配大大缩短停电时间, 在设备改造过程中也可以灵活拼接不同型号的柜型。 因此, 建议采用分离式排放开关柜, 以降低开闭所整体故障率, 提高供电可靠率。
摘要：针对近年来10 kV (20 kV) 配电网开闭所典型故障案例, 分析了开关柜排列方式对配网运维检修的影响, 通过对开关柜2种排列方式的比较, 给出了改进意见, 建议采用分离式排放开关柜, 以降低开闭所整体故障率, 避免双回路同时停电, 缩小故障停电范围, 提高供电可靠率。
关键词：开闭所,排列方式,母联
参考文献
[1]张大立.城市中压配电网接线与开闭所配置[J].电网技术, 2007, 31 (7) :83-86.
[2]卢志刚, 陈金阳.基于负载率的配电网变电站与开闭所规划[J].电网技术, 2009, 33 (6) :63-69.
配网智能电缆分界开关研究 篇3
配网电缆分界开关作为供电线路联络或分支的开关设备,其对故障信息的采集及故障响应动作的速度,很大程度决定配网输电线路的安全性及可靠性。本文对一种将高可靠性C-GIS开关设备、微机保护测控以及通讯模块充分融为一体的配网电缆智能分界开关进行了研究,其实现了自动切除单相接地故障、自动隔离短路故障、快速定位故障点等功能,提高了配网供电可靠性及安全性。
1配网智能电缆分界开关设备
1.1配网智能电缆分界开关的设备组成
如图1所示,配网智能电缆分界开关包括母线电压互感器、气体绝缘开关设备、智能分界开关测控装置、零序电流互感器和三相线路电流互感器等模块。
1.2选用的气体绝缘开关设备的主要参数
配网智能电缆分界开关选用的气体绝缘开关设备的主要参数如表1所示。
1.3选用的气体绝缘开关设备的技术优势
1.3.1先进的灭弧技术
开关的灭弧室采用了直动式结构以及去离子栅灭弧+吸气活塞原理,既保证了灭弧室灭弧动作的可靠性,同时又达到了节省空间的目的;同时,将直动式的动作特点充分利用起来,巧妙地融合去离子栅灭弧技术和吸气活塞,使之成为一体,提高了灭弧产品的性能,达到了E3级产品具备的5次以上50 k A短路电流关合能力。
1.3.2独有的双压气室
开关设备的灭弧与绝缘是独立于SF6气体中的。灭弧室是独立密封的,充以较高的气体压力保证灭弧,气箱中其余空间充以较低的气体压力保证绝缘。
1.3.3内部故障电弧限制装置
内部故障电弧限制装置安装在柜体中,在一定程度上保护了设备和人身的安全。该装置通过在电缆室内安装自动快速接地开关来实现保护,在产生故障电弧的几毫秒内,接地开关会迅速动作熄弧。
2智能分界开关测控装置
2.1智能分界开关测控装置
智能分界开关测控装置需要内置到智能电缆分界设备当中,具备遥控合分闸开关、检测故障和保护控制等功能。智能分界开关测控装置主要功能如表2所示。
2.2智能分界开关测控装置主要保护功能
2.2.1过流保护
过流保护主要反应大电流故障,当发生三相短路、相间短路、两相接地等大电流故障时,会引起过流保护动作。保护动作逻辑如图2所示。
注:Uwy为无压定值;Iwl为无流定值;Igl为过流定值;Tgl为过流时间定值;Tfhtz为负荷开关跳闸延时。
当“过载电流跳负荷开关”控制字为默认值“退出”时,如果相电流大于Igl,延时Tgl后,断路器跳闸继电器出口。然后判断是否满足母线侧无压、相电流小于Iwl,并延时Tfhtz,如果满足,则负荷开关跳闸继电器动作,点亮“短路灯”并通讯上传故障信号。
当“过载电流跳负荷开关”控制字设置为“投入”时,如果有相电流一直大于Igl,在经过Tgl延时后(在此延时期间,所有相电流同时又都不大于Ibs闭锁电流),则允许负荷开关直接跳闸;若在此期间有相电流大于Ibs闭锁电流,则负荷开关必须在变电站断路器跳闸后(此时无流、无压)延时Tfhtz才能跳开。
2.2.2单相接地保护
单相接地保护逻辑如图3所示,图中I0gl为零序电流定值;TI0为零序接地时间定值;XHXQ为中性点经消弧线圈接地投退定值,如果是中性点经消弧线圈接地的系统,该投退定值设置为“投入”,其他情况下设置为“退出”;U0mk为零序电压内部门槛值,取10 V。
3配网智能电缆分界开关设备实现的功能
通过一体化设计组合,将高可靠性德理施尔气体绝缘环网开关设备、智能化组件(智能分界开关测控装置)、三相一体式电流互感器、母线电压互感器组合成配网智能电缆分界开关设备,其主要实现功能为:
(1)自动切除负荷侧单相接地故障:当用户支线发生单相接地故障时,该配网智能电缆分界开关设备通过判别零序电流实现自动分闸,甩掉故障支线,保证变电站及馈线上的其他分支用户安全运行。
(2)自动隔离或切除负荷侧短路故障:当用户支线发生相间短路故障时,该配网智能电缆分界开关设备通过判定过流并记忆,在变电站出线保护跳闸后,立即分闸甩掉故障线路。
(3)快速定位故障点:用户支线故障造成该配网智能电缆分界开关设备动作后,仅责任用户停电,以用户定制的通讯方式主动上报故障信息,使电力公司能迅速明确事故点,及时进行现场处理,使故障线路尽早恢复供电。
4结语
通过对将高可靠性C-GIS开关设备、微机保护测控以及通讯模块充分融为一体的配网电缆智能分界开关设备的研究发现,智能测控装置通过对运行电缆线路实时数据的采集及判断,在电缆线路发生了接地故障和短路故障时,能够快速地切除或隔离故障,并向维护管理人员以定制的通讯方式来传递故障内容,在第一时间就定位故障支线。它的应用可以在一定程度上缩小停电范围、缩短停电时间,提高电缆供电线路的可靠性和安全性,保障配网运行安全。
参考文献
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配网开关柜 篇4
1 现状分析
在我国广大地区由于经济发展水平的限制,在10k V配网线路的建设上,对于主干道线路的重视程度要大于分支线路的重视程度。因此,一些10k V配网分支线路出现故障的可能性要比主干道线路更大,而且在这些故障中,由于分界开关选型不当所导致的故障较为突出。
除此之外,一些架设 时间较长 的10k V配网线路,其分界开关的功能较为单一,通常仅仅能够做到户外保护以及隔离,但是在分界开关的自动化方面则不够先进。这些分界开关的问题主要集中在 :10k V配网线路分支线路通常为手动开关,而用户所处的分支线路入口处正是电流流通关闭的重要区域。手动普通开关能够满足10k V配网分支线路隔离电源的作用,但是在隔离事故的自动化方面则无能为力。与此同时,由于手动普通开关并不具备自动化隔离事故的功能,因此,当10k V配网分支线路出现故障的时候,很可能造成整条10k V配网线路的瘫痪。除此之外,虽然一些地区采用了相比手动普通开关更加先进的一种负荷开关,但是这种负荷开关在10k V配网分支线路的相间短路故障方面,并不能起到很好的作用。因此,需要选择一种新型的10k V配网线路分界负荷开关。
2 分界负荷开关优势
2.1 单项线路故障处理能力强
新型的分界负荷开关相比传统负荷开关来说,在单项线路的故障处理方面,能力更强。所谓的单项线路故障,可以理解为10k V配网结合线路与用户所在分支线路之间出现的故障。当遇到单项线路故障时,分界负荷开关首先自动断开接通故障的电流,然后在此基础上对出现单项线路故障的10k V配网分支线路进行切除,从而很好地保障了该条10k V配网分支线路以及其他分支线路用户的正常供电。
2.2 故障点的快速定位
除了单项线路故障发生后的快速处理,分界负荷开关在10k V配网分支线路的故障点定位能力方面同样较为先进。当10k V配网分支线路上的某一用户发生断电故障后,分界负荷开关能够快速找出故障点,并且及时的进行切断。这样就保证了整体10k V配网分支线路的正常供电。另一方面,分界负荷开关能够将故障信息及时地反馈到电力公司,从而方便技术人员进行故障排查与维修。
3 分界负荷开关的选型
目前10k V配网分支线路使用较多的分界开关为智能型分界负荷开关和高压分界负荷开关。
3.1 智能型分界负荷开关
所谓的智能型分界负荷开关,指得是将10k V配网分支线路电线柱上的电源PT和航空接插件进行连接。整个智能型分界负荷开关实体,采用的是全金属结构,而且其外壳密封情况十分良好。因此,无论是在绝缘性能还是全免维护方面,智能型分界负荷开关都具有很大的优势。
3.2 高压分界负荷开关
之所以要采用高压分界负荷开关,是由于在10k V配网线路的条件下,用户的变压器容量较小,因此,需要配备高压分界负荷开关,从而达到提升电力保护能力的目的。
通常情况下,将高压分界负荷开关与继电保护相结合。除此之外,对于一些电力保护要求较高的10k V配网分支线路来说,可以采取高压分界负荷开关与限流断路器相结合的方式。这样不仅能够使变压器不会因为长时间的电弧流量而出现爆炸现象,而且还能实现10k V配网分支线路的全面保护。
4高压分界负荷开关的使用要点
目前使用较多的高压分界负荷开关主要有三种,分别是产气式、压气式以及真空式高压分界负荷开关。本文集中对以上三种高压分界负荷开关中的前两种进行了使用要点分析。
4.1产气式高压分界负荷开关
产气式高压分界负荷开关的工作原理是隔离原理,通过电弧接触片与夹缝灭弧室相结合,从而减小10k V配网分支线路短路产生的电弧对整条线路的破坏。不仅如此,产气式高压分界负荷开关在结构方面增加了电磁板。这样不仅能够有效保护电弧接触片,而且在操作与维护上也更加简单便捷。
产气式高压分界负荷开关的优势在于,通过电磁板能够将短路所产生的电弧进行熄灭。当高压负荷开关中产生电流涡流,那么电磁板就会将电弧接触片拉长,这样就能够使该条10k V配网分支线路的电流逐渐归零,从而达到保障电流安全的目的。
4.2压气式高压分界负荷开关
与产气式高压分界负荷开关不同,压气式高压负荷开关的工作原理是利用
压力将电弧熄灭。压气式高压负荷开关的灭弧关键在于灭弧室,灭弧室由触头、喷气缸两大部分构成。当分界开关断开时,压气会在压气缸内形成强大的高速气流,而高速气流能够快速熄灭短路所产生的电弧。
对于产气式高压负荷开关来说,高速气流的畅通是其使用要点。因此,一定要保证压气缸到电弧之间的气流通道畅通。如果喷气口堵塞,就会造成压气流量的不足,从而导致压气流速低于额定标准,无法熄灭电弧,最终导致线路电流压力过低,发生自燃现象。
5 结束语
配网开关柜 篇5
农村低压供电配网中, 低压开关电器是重要的电气元件之一, 主要用来切断负荷电流和故障电流。由于经常频繁操作和切断故障电流, 容易造成缺陷的存在和损坏。修理存在缺陷和损坏的低压开关电器时, 因其品种繁多, 常常会使人感觉到“棘手”。因此, 低压开关电器的结构基本是相同的, 最容易出“毛病”的部位不外乎是触头、电磁、灭弧三个基本系统。因此, 笔者认为在维修低压开关电器时, 一般应从以下三个方面入手:
1 触头系统的故障和处理方法
1.1 触头发热
低压开关电器若是因为选择容量不足或触头严重磨损, 接触面减少导致触头发热, 这就需要另外选择大容量的开关, 或更换新的触头;若是触头的弹簧由于发热而失去了弹性, 使触头压力不足, 或触头表面氧化, 有杂质使接触电阻增大而引起的发热, 这就需要消除氧化层, 清理表面或更换新的弹簧。更换新的弹簧时, 要使新弹簧的初压力和终压力相等。其数值可以从产品的样本中查得或按照下列公式 (1) 计算:
式中:IH———触头额定电流 (A) ;
F终, F初———触头的终压力和初压力。
氧化层的处理时, 对于无镀层的触头, 一般设计时已考虑了自洁的作用, 如果由于某种原因, 氧化得特别严重, 可用小刀刮掉;对于镀银的触头, 银的氧化物对接触电阻影响不是很大, 不需要进行处理;对于触头上有积灰, 用布条或鬃刷清除;对于触头上有油垢, 可以用四氯化碳或汽油反复洗刷干净。
1.2 触头烧毛
触头在电弧的作用下, 表面会形成凸出的小点。这样的现象称为烧毛。如果出现这样的现象, 可以用细锉锉平凸出的小点, 应注意触头锉掉的厚度与次数。还要查明触头烧毛的原因并及时处理。若是灭弧装置有问题, 使得灭弧时间拖长, 或因弹簧压力不足, 应该分别进行处理。
1.3 触头熔焊
触头熔焊。触头的弹簧损坏, 使得开关电器闭合过程中发生跳跃。触头之间产生电弧使触头熔化焊在一起, 这属于严重故障。或是开关容量选太小, 使得通过触头的电流超过额定电流10倍以上, 也会出现熔焊现象。如遇到触头熔焊现象, 要认真仔细地查明原因, 分别进行处理。
1.4 触头磨损
触头的正常磨损是因为多次断、合电流电弧的高温使金属汽化所造成的, 这种过程非常缓慢。若触头磨损很快, 属于故障现象, 除更换新的触头外, 还应查明原因及时消除。一般认为在测定开关的行程减少一般时, 就应更换。触头应有备品, 也可以按原材料的尺寸配制, 但不能太大, 太大了会使触头的重量增加, 引起触头在闭合时出现跳跃现象, 使得磨损加剧。对于镀银的触头制作困难, 可以用尺寸相同的紫铜触头代替作应急措施。对于自动空气开关的触头是不允许制作代用品的, 因为它他能分断故障电流, 若是替代了有可能会引起事故。
2 电磁系统的故障和处理方法
2.1 衔铁噪音太大
低压开关电器的噪音太大如果是由其铁芯端面上有灰尘、油垢或杂质引起的, 应吹扫或擦拭干净;对于若是铁芯和衔铁端损伤变形引起的, 要慎重处理, 防止越修越坏。倘若迫切需要修理, 身边又无更好的加工工具, 只能用锉刀或砂布。当初步锉平后, 再经过一番试装、修整、刮光等工作, 一般能保证接触面良好, 若是噪音还是很大, 可能是短路环损坏了, 可配制更换。如果吸引线圈电压太低, 导致电磁吸力太小, 衔铁也会发出强烈的震动和噪声, 这种现象一般在线路的末端会经常出现, 应采取考虑调整电压水平的措施, 保证使电压水平在正常的工作范围内。
2.2 吸引线圈过热或烧毁
低压开关电器的吸引线圈过热或烧毁是由于频繁地操作使得吸引线圈经常受大电流的冲击;电源电压过高;吸引线圈受潮;机械损伤造成线圈匝间路;铁芯和衔铁接触面不良如有灰尘、油垢等;磁路卡涩而使得磁路动、静触头接触面不良等均会导致吸引线圈过热或烧毁, 必须查明原因进行消除。如果是线圈烧毁可以重新绕制, 绕制原线圈参数可以从产品铭牌中查得, 或用等重法计算, 或是按照下列公式 (2) 计算:
式中:W-匝数;H-线圈厚度 (mm) ;L-线圈高度 (mm) ;f0-取0.5~0.6线圈的填充系数;d-导线直径 (mm) ;π-3.14 (常数) 。
2.3 衔铁不吸合
如果合上电源后, 若是衔铁不动作, 应立即断开电源查明原因, 防止线圈烧毁。其主要原因为线圈烧断, 转轴生锈、歪斜等均会使衔铁吸不上, 必须查明原因进行处理。
3 灭弧系统的故障和处理方法
低压开关电器灭弧系统的故障主要表现为在开关电器的灭弧过程中发出“软弱无力”的“噗噗”声。经过检查, 若是触头会出现烧毛, 灭弧罩有烧焦等痕迹, 这说明灭弧的时间延长了。若不及时进行处理会导致开关电器烧损加剧, 甚至将会引起爆炸和火灾的事故。灭弧系统的故障部位的处理方法为:
3.1 灭弧罩受潮
灭弧罩受潮的主要原因是雨淋, 空气潮湿也会降低绝缘性能, 使得灭弧罩的灭弧能力下降。灭弧罩内的水分子汽化会使其上部的压力增大, 阻止电弧进入罩内。若是电弧这样长时间地燃烧, 将会引起爆炸。灭弧罩受潮了, 应烘干后再装上, 还应该防止进水。
3.2 磁吹线圈匝间短路
有的低压开关电器带有磁吹线圈的灭弧装置, 触头的附近装有承受大电流的磁吹线圈, 用来吹弧。磁吹线圈的匝间是靠空气间隙来绝缘的, 若是线圈的安装位置不当时, 受到了力矩的冲击, 会使线圈变形造成匝间短路, 磁吹力不足将会拖延灭弧的时间。处理时, 只要用改锥或其它工具将线圈的匝间距离调整矫正即可。
3.3 灭弧栅片脱落
灭弧栅片是将电弧分段吸热进行灭弧。脱落时应及时补充。
3.4 灭弧罩炭化
若是灭弧罩炭化了, 用砂布或锉刀将烧焦了的碳质部分打磨掉, 保证其表面的光洁, 并吹刷干净, 不能留有金属颗粒和其它的导电物质。
3.5 灭弧罩破损
若是灭弧罩破损, 不能安装使用时, 会在相间产生飞弧现象, 将会引起相间短路。因此, 必须及时更换。
3.6 弧角脱落
有的低压开关电器在动、静触头上装有弧角。它是引导电弧进入灭弧罩加速灭弧的零部件。弧角脱落或短缺时, 将会延长灭弧时间, 可以用紫铜加工配制, 但必须与原来得弧角的外形、尺寸相一致, 反之, 便不能安装使用。
4 结束语
综上所述, 供电配网开关采用以上处理方法, 有效地降低开关故障率, 缩短配电运维人员故障抢修周期, 从而提高了供电企业的经济效益和降低了用电客户投诉率的社会效益。
参考文献
[1]周石生, 严杉, 严思雄, 陈真玉, 编.农村供电配网电工培训教材 (第1版) .中国电力出版社, 2002, 1.
[2]马镜澄, 王书成, 扬玉鸿, 段刚, 常云镇, 编.低压电器 (第1版) .兵器工业出版社, 1993, 6.
配网开关柜 篇6
在我国电网运行中经常会发生电力故障, 这样为了保证电网及时维修和维修人员的安全性, 这样许多电网中就加入了各项保护装置, 其中在我国高压电网中应用最为普遍的就是“看门狗”分界断路器开关。如果在电网出现故障时, 检修人员通过排查将事故区域查明, 可以利用“看门狗”分界断路器开关将这段电网区域进行隔离, 然后再进行维修, 这样就可以减少停电范围。
1 配网线路中常见故障分析
1.1 自然原因造成的故障
1.1.1 雷击事故
在我国配网建设中电力设施一般都比较高, 而且建设范围广泛, 这样在出现雷雨天气时, 容易凝结雷电, 造成配电网系统的电击事故, 直接对电网系统造成损坏。
1.1.2 动物造成的故障
在我国配网线路中高低压线路有时距离较近, 这样在鸟类降落在电网线路上时就容易导致电线接触, 轻者造成电击事故, 严重时会影响整体供电线路的瘫痪。
1.1.3 树木造成的故障
在配网建设中很多时候虽然事先做好的电网线路规划, 但是在建设过程中经常会遇到高大树木的阻碍, 这时为了节省建造资金就只能在此架设电网, 但是这些树木在雷雨天气时如果发生断裂, 树枝有可能压在电网线路上, 这样就会将电线挂断, 直接影响着电网线路的正常运行。
1.2 人为因素造成的故障
(1) 近些年我国大力提倡城乡建设, 这也就给我国电网建设带来了压力, 电网建设要紧跟城乡建设, 但是在城乡建设过程中经常会破坏电网地下电缆设施, 给电网维修造成了极大的困难。
(2) 由于城市停车位较少, 现在很多停车地点都选在道路两旁, 但是很多驾驶人员水平不高, 也就经常会发生撞杆现象, 这样就会对电网线路造成破坏。
(3) 在很多地方经常会发生电力设施的盗窃问题, 比如变压器被偷现象, 盗窃分子的这种行为不仅危害到了电网线路的正常运行, 还直接导致了供电部门的经济损失, 对人民正常生活带来了极大的困扰。
1.3 用户产权设施造成的故障
在传统电网建设中有很多电力设施都没有做好产权分类, 也没有人对这些电力设施进行维护检查, 经过多年运行电力设施出现了许多问题, 其中线路老化, 绝缘性差等, 这就给电网正常运行造成了隐患, 有时电网掉闸经常找不到原因, 往往就是电力设施出现老化造成的。
2“看门狗”分界断路器开关的内部结构
“看门狗”断路器本体结构主要是由导电回路、绝缘系统、密封件及壳体组成, 导电回路由进出线导电杆、导电夹、软连结与真空灭弧室连接而成。本产品采用SF6气体绝缘。进出线绝缘套管采用环氧树脂和硅橡胶整体浇注, 为减少开关体积, A、C两相采用拐角套管, 保证良好的外绝缘;内部采用复合绝缘结构, 在不充SF6气体的情况下, 也能达到相应的绝缘水平。本产品采用成熟的密封结构。机构罩及壳体上盖采用冲压成型槽密封, 输出指针轴采用双层“O”型圈密封, 进出线套管整体浇注, 保证良好的气密性。
3“看门狗”分界断路器开关的作用
3.1 自动断开相间短路故障
在电网运行过程中如果用户支路上发生相序间的短路故障时, “看门狗”分界断路器开关就会及时作出反应, 然后立即跳闸, 这样就可以避免因为线路短路烧毁电气元件的现象发生, 也可以保护其他支路的正常运行。
3.2 快速定位故障支路
在电网系统中发生故障后, “看门狗”分界断路器开关在作出掉闸操作时会自动检测所发生故障的部位, 然后将搜集到的数据快速传输到供电人员的故障显示器上, 这样电力企业就可以快速地派人对故障地点进行维修处理, 争取电网早日正常运行。
3.3 自动切除单相接地故障
当用户发生单相接地故障时, “看门狗”分界断路器开关就会自动掉闸, 将其故障支路与电网其他线路分隔开, 这样就会避免变电站出现其他故障。
4 配网自动化中“看门狗”开关运维要点
4.1“看门狗”分界断路器开关的使用环境和技术参数
对于“看门狗”分界断路器开关的使用环境十分广泛, 只要是满足海拔不超过1000米, 最高温度和最低温度分别满足+40℃以下和-30℃以上就可以。对于风速条件也是存在影响的, 要在每秒35米以下, 同时还要能够承受8级以下地震强度。安装场所一定要选在比较固定的地方安装, 在现场要严格禁止一些导电、导热化学物质的存在, 防止影响隔离开关的绝缘性能。
4.2 操作原理
4.2.1 储能过程
在“看门狗”分界断路器开关上有一个拉动机构, 在将拉环拉到储能部位时, 电动机就会带动储能机构给储能弹簧储能, 这样能量就会被保存下来。
4.2.2 合闸过程
在对“开门狗”分界断路器开关进行合闸操作时首先要将手动合闸拉环拉好, 这样就会有一个合闸过程, 可以通过拐臂使灭弧室动触头与静触头紧密接触, 这样就会对开关提供一个压力, 通过储能将开关保持在合闸位置。
4.2.3 分闸过程
在对“开门狗”分界断路器开关进行分闸操作时通过手柄对开关进行操作, 在拉力的作用下机构输出轴会反向转动, 这样就可以通过拐臂使灭弧室触头与动静触头分开, 这样就可以完成断路器的分闸操作。
摘要：10kV配电网主线和支路中比较普遍应用的断路器保护开关就是“看门狗”分界断路器开关。本文就10kV配网“看门狗”分界断路器开关安装过程中容易出现问题进行分析并提出防范措施。
关键词：配网自动化,“看门狗”开关,结构作用运维要点
参考文献
配网开关柜 篇7
随着我国城乡建设的飞速发展, 智能电网的建设步伐也越来越快。目前, 我国大部分城市的配电网建设都用架空配电线路, 线路绝缘化改造后, 线路发生故障的概率大大降低, 而由于用户支线结构混乱、设备落后, 且缺少管理与维护导致的用户内部故障引起整条线路大范围停电的事故却逐年增多, 在北京、上海、广州等沿海发达城市中约占配电网事故总数的20%~30%, 而唐山则高达40%~50%[1], 对我国经济造成了严重的损失, 对社会产生了不好的影响。
用户分界开关是一个结构简单但功能强大的器件。它具有自动隔离相间短路故障、自动切除单相接地故障、快速定位故障点和监控用户负荷的优点。在10k V配网线路上适当安装用户分界开关不仅能缩小事故排查范围、帮助供电部门迅速定位故障, 而且不会波及整条配电线路, 降低了电网运行发生故障的机率。
1 用户分界开关在成都市金堂县供电公司的应用
1.1 金堂供电公司10k V配电网现状
金堂县位于成都东北部, 全县占地面积为1156 平方公里, 管辖21 个乡镇和2 个省级工业开发区, 地形复杂多样, 主要由平坝、丘陵、低山组成, 其中以丘陵为主, 约占74%, 面积大且多为丘陵的地貌特点, 给金堂县的电力工作带来了很大的困难, 尤其在故障检修方面, 搜索范围大, 故障点不宜排查, 需长时间才能恢复供电。
为加快配网自动化建设, 金堂供电公司结合该县实际特点, 采取了多项措施, 其中, 安装用户分界开关便是其中一项有效措施。
1.2 典型案例分析
案例1:四川成阿工业园区
背景:四川省成都市金堂供电公司管辖的四川成阿工业园区成立于2009 年, 共引进工业商家120 余家, 建设初期由10k V淮石路和10k V淮洲路供电, 该线路为裸体导线, 由于用户多且为临时施工用电, 考虑到用户电力建设的投资问题没有要求安装分界开关, 再加之施工作业现场机具破坏线路时常发生, 每年两条线路大概发生故障30 次左右, 其中大部分故障由单相接地导致。
由于线路没有安装分段开关, 每次发生故障后都需要调配大量人员进行巡视检修。2012 年初在工业园区内建设的110k V变电站投入运行, 工业园区相距投资建设4 条10k V配电线路作为园区专线, 线路采用架空绝缘线方式。
安装用户分界开关后的成效。为缩小事故范围分别在线路上加装了分界开关, 同时在用户正式用电时严格控制进线开关都安装分界开关。线路绝缘化改造后, 旧线路本身发生故障的概率非常低, 大部分故障都是用户侧线路或设备故障引起, 通过加装分界开关缩小了故障范围, 有效的切断用户侧线路或设备故障, 保证了线路和其它用户正常用电。到目前为止所有用户都安装了分界开关, 用户侧线路或设备故障通过分界开关就能有效切断故障点, 极大的节省了人力耗费与时间花费。
案例2:金堂县人和乡
背景:四川成都市金堂供电公司管辖的人和乡地处龙泉山脉主峰, 为该乡供电的10k V红福路全长达到50 余公里, 供电半径达到20 余公里, 线路故障年均达30 余次, 由于线路长且大多在山区, 每次发生故障后全所50 余人全体总动员, 有时故障隐蔽的需2~3 天才能发现处理故障, 不仅要耗费大量人员, 而且也耽误了其他工作的正常进行。
安装用户分界开关后的成效
为加快配网自动化建设, 2012 年金堂县供电公司在红福路主线适当位置和各分支线上加装了分界开关, 加装后故障次数并没有减少, 但故障范围大大缩小了, 发生故障后都能很快的查找并处理, 使故障排查工作更高效, 也避免了大范围停电造成不便的问题。
2 用户分界开关的未来发展
《国家电网公司重点推广新技术目录 (2014 版) 》中, 在配电和用电环节, 将重点推广配电自动化技术, 根据《配电网规划设计技术导则》, 按照符合密度和供电可靠性的要求将供电区分为A+、A、B、C、D、E等六类。按照推广应用技术, 截止2019 年底, C类及以上供电区域配电自动化覆盖率要求达到100%, D类区域逐步推广故障指示器为主的配电自动化[4]。
在智能配电区方面, 从配电变压器到用户的供电区域, 通过应用智能配电终端, 智能电表等设备, 以及通信、信息等技术手段, 实现供用电的综合监控, 管理与双向互动功能, 体现“信息化、自动化、互动化”的智能化特征, 截止2019 年底, 要求进一步完善技术和设备, 量产能力满足要求后的电网公司范围大规模推广, 要求A类及以上的新建配电台区中智能配电台区覆盖率80%及以上, B、C、D类区域覆盖率达到40%以上。
随着分布式电源并网设备及系统的接入, 配电网自动化、充换电站、光纤到户等行业是智能电网的新增投资。它将是对电网稳定性的严峻考验, 对于故障率较高的10k V配网线路的挑战性则更大。随着国家电网公司“优质服务”的推行, 减小停电面积, 减少用户的停电损失成为了必不可少的关键环节。而分界开关的作用和优势日益明显, 其能够有效的反映电网的不正常运行状态和故障状态, 能够自动切开单相接地故障和断开相间短路故障, 断开故障支线, 以保证馈线上非故障用户的供电可靠性及变电站的安全, 以保障电网的安全运行。其能够凭借GSM无线通讯迅速定位故障位置, 使得故障抢修人员能够快速准确的定位故障并实施抢修, 能有效的减少停电时间, 快速的恢复供电。分界开关还能监测用户负荷, 使得调度部门能够实时监测电网安全, 截止2019 年, 所有地市开展配网架空线路带电作业, 国网公司系统城市配网不停电作业化达到80%[5]。这对配网的供电可靠性和电能质量提出了更高的要求, 鉴于分界开关良好的可靠性和实用性, 将会在未来的配网中大大应用。
3 结束语
通过前面的分析, 中国电网的未来发展趋势必将加强电网的智能化和抗故障的能力, 用户分界开关在金堂县的应用也是在配电自动化建设的一次探索与实践, 再一次验证了用户分界开关是提高供电可靠性的一项有效途径。
现在的分界开关已然能够遥控操作, 远程操作, 短信下发指令。随着智能化设备的发展, 未来分界开关的操作性会更加简单易行, 准确接收和执行。而在网络飞速发展的今天, 分界开关的通讯功能也能得到有效的提高, 实时监测更加准确, 数据记录与存储功能获得拓展, 这些让分界开关在未来智能电网的建设中显得必不可少。
摘要：文章通过对用户分界开关在金堂供电公司10kV配网系统中实践应用的研究, 证明了用户分界开关可以有效解决10kV配电线路用户故障和波及线路停电事故的问题。随着智能电网的发展, 分界开关的便携性、更换性和可靠性都会得到发展, 在未来提高配网供电可靠性方面显得尤为重要且不可替代。
关键词：用户分界开关,10kV配电线路,用户故障,供电可靠性
参考文献
[1]苗辉, 刘兆胜.10kV配电线路用户分界负荷开关的技术研究及应用[J].电气应用, 2010 (17) :13-25.
[2]张崇斌.10kV分界开关在配电网架空线路用户侧的应用分析[J].电子制作, 2015 (1) .
[3]程志刚.浅谈10kV分界开关在配电网架空线路上应用[J].电力学报, 2011.
[4]国家电网公司.国家电网公司重点推广新技术目录 (2014版) [M].中国电力出版社, 2009, 9.