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提高10kV户外隔离开关的运行可靠性问题探讨

2015-07-21董雄生

中国高新技术企业 2015年28期
关键词:卡具常见故障老化

摘要:提高10kV户外隔离开关运行的稳定性对促进电力行业持续发展具有较为重要影响。文章指出了当前10kV户外隔离开关运行中所存在的常见故障,并在对10kV户外隔离开关运行现状进行分析的基础上,提出了提高10kV户外隔离开关运行可靠性的有效对策。

关键词:10kV户外隔离开关;运行可靠性;电力行业;开关故障;故障处理 文献标识码:A

中图分类号:TM564 文章编号:1009-2374(2015)28-0041-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.28.020

近几年来,随着科学技术的不断发展以及社会经济水平的不断提升,我国电力行业进入了快速发展阶段,10kV户外的隔离开关也得到了广泛应用。虽然当前10kV户外隔离开关取得了较为良好的应用效果,但其在应用过程中依旧存在不少问题,在一定程度上对电力系统运行的稳定性和安全性造成了影响。因此,为了能够有效解决当前10kV户外隔离开关在运行过程中所存在的问题,提升其运行的可靠性,就需要明确10kV户外隔离开关在运行中存在的问题,并对其进行有针对性解决。

1 10kV户外隔离开关运行中的常见故障

1.1 开关拒分(合)故障

当前,在10kV户外隔离开关运行的过程中,开关拒分和拒合是其所存在的最大问题。所谓开关拒分和拒合,主要指的是开关在运行过程中失去了应用的灵活性和高效性,出现部分零件卡死以及开关转动轴锈死等问题,进而导致开关无法正常运行,出现拒分和拒合等现象。

1.2 开关控制回路故障

开关控制回路故障也是10kV户外隔离开关在运行中所存在的主要问题之一,对整个开关运行的稳定性具有较为严重的负面影响。开关控制回路故障一般都是由二次控制回路问题所导致,其主要包括开关按钮接触不良、开关切换错误以及保险丝烧断等问题。而导致该问题发生的原因主要有两个方面:第一,由于操作人员问题,主要为在操作过程中操作人员对开关的控制工作做得不精细,进而导致其在运行过程中出现回路故障问题;第二,由于开关设备自身的问题,在使用过程中,部分开关设备存在老化和受外界环境因素影响较为严重等问题,进而导致二次控制回路故障的出现。

1.3 开关接触部分发热

开关接触部分发热也容易导致开关运行故障的出现,进而影响10kV户外隔离开关运行的稳定性。导致开关接触部分发热的原因主要有四点:第一,开关接触部分设备老化严重,进而引起接触部分发热;第二,是在对开关接触部分设备进行安装的过程中存在问题,导致其安装不规范,进而导致开关接触部分发热;第三,开关自身的负荷问题,如果开关自身的负荷比较大,在运行过程中就会出现发热现象,并且具有较高危险性;第四,环境问题,如果外界环境温度升高,开关接触部分的温度也会随之升高,比如夏季,开关温度就比较高,这一点在开关运行过程中也是需要注意的。

2 10kV户外隔离开关运行现状

当前,在深圳宝安供电局松岗辖区内,共有10kV公用供电线路213条,每一条都安装了户外隔离开关。通过相关人员的调查了解发现,在这213条10kV配电线路中,其户外隔离开关在运行过程中都存在一定问题,并且主要集中在两个方面:第一,相关人员在调查中发现,在213条配电线路中,绝大部分线路上的户外隔离开关都处于完全敞露状态,没有任何保护措施,如此一来,隔离开关的运行受环境的影响就更为严重,出现运行故障的可能性就更高;第二,在所有户外隔离开关上,有大部分开关没有安装灭弧装置,存在一定危险性,不仅在日常开关运行的过程中容易因为出现电弧而发生击穿和损坏开关设备等问题,工作人员在对开关运行状态进行检查的过程中也具有较高风险,容易发生安全事故。因此,为了能够在确保供电安全的情况下有效提升10kV户外隔离开关运行的可靠性,就应该积极解决当前户外隔离开关运行中所存在的问题。

3 提高10kV户外隔离开关运行可靠性的对策

3.1 开关拒分合故障处理措施

要想有效解决户外隔离开关拒分和拒合问题,就要提升管理工作人员对户外隔离开关运行管理的重视程度。在管理工作中,工作人员应该加强对户外隔离开关的检查和维护工作,避免开关出现老化和破损等现象,以此来避免拒分合问题的出现,提高户外隔离开关运行的稳定性。

3.2 开关控制回路故障处理措施

对于开关控制回路故障而言,处理的最佳方式是定期做好检查和维修工作。在日常的检查工作中,工作人员应该重点对开关接触不良以及保险丝烧断等问题进行检查,并在发现问题出现的第一时间对问题进行有效解决,避免问题进一步恶化,逐渐提升户外隔离开关运行的稳定性。

3.3 开关发热的处理措施

针对不同的发热原因,应该采用不同的处理措施进行解决。比如,若是因为户外隔离开关老化问题,就应该及时对老化设备进行更新,确保设备的高效性和完整性;若是因为开关接触部分安装存在问题,则应该及时对其进行重新安装,直到确保其能够满足开关稳定运行需求;若是因为负荷过大问题而导致接触部分发热,则应该对其负荷进行合理调整或者是采用负荷更高的开关;若是因为外部环境问题,则应该通过降低周围环境温度或者是安装散热装置的方法来有效降低其接触部分温度。通过以上方法,有效解决了开关发热问题,确保开关运行的稳定性。

3.4 新型10kV户外隔离开关防护套的研发

3.4.1 方案选择。在对10kV户外隔离开关防护套进行研发的过程中,可供选择的方案主要有两套,分别是托架法和卡具法,其示意图如图1和图2所示。

在两种方法中,托架法是直接通过对大块整体进行浇筑,然后利用事先预留好的空洞对其进行安装,这种方法虽然具有生产和安装方便的优点,但是却无法对细节方面进行详细设计,在使用中容易出现问题。卡具法则不同,其能够对所有立面和安装节点进行详细设计和改装,具有比较强的灵活性和可调整性,更有利于提升开关运行的稳定性。因此,在经过商议之后,采用了卡具法对开关防护套进行研发。

3.4.2 材料选择。在确定采用卡具法对防护套进行研发之后,研究人员就对材料市场的材料应用情况进行了详细调查,最终发现比较适合卡具法的材料主要有三种,分别是环氧树脂、聚丙烯以及聚氯乙烯。在三种材料中,环氧树脂具有电绝缘性优良、稳定性好、耐腐蚀、力学性能高以及高介电性能、耐表面漏电、耐电弧等优点,虽然材料成本比较高,但处于可控范围内。而另外两种,聚氯乙烯的价格虽然比较低,但是却容易发生软化和分解,不适合应用于室外,而聚丙烯具有静电度高和与铜接触易老化的缺点,同样不是最佳选择。因此,在对户外隔离开关防护套进行研发的过程中,所采用的材料为环氧树脂。

3.4.3 结构选择。为了能够更好地解决外界环境因素的影响,提升户外隔离开关运行的稳定性,在对防护套进行研发的过程中可供选择的结构主要有倒扣方形盒和密封方形盒两种,其所具有优缺点,如表1所示:

通过对比分析,倒扣方形盒不仅能够有效保护开关运行,还不会耽误工作人员对开关运行状况进行查看,因此,在两种方案中选择了倒扣方形盒。

3.4.4 主体固定模式选择。在对主体进行固定的过程中,主要有6孔牢固和8孔牢固两种固定模式可供选择。其中6孔牢固模式的优点在于安装耗时短且孔距较大,而缺点则在于其牢固性不如8孔牢固。至于8孔牢固,其优点在于安装孔数量多,牢固性较高,缺点则在于安装耗时长;孔距太小,容易破坏防护套,稳定性差,并不适合应用对户外隔离开关的保护。因此,为了能够在确保牢固性的同时,节省安装时间和方便日后进行管理,研究人员通过对比分析,从6孔固定和8孔固定两种模式中选取了6孔固定模式。

3.4.5 实施效果。在成功研发出防护套并对其进行试验应用的过程中发现,其具有较为良好的保护效果。在应用防护套之后,经过为期四个月的实验和观察之后,发现在应用保护措施之后,在35kV电压下,开关未发生任何放电情况,证明其完全能够承受住大于10kV的电压,对户外隔离开关进行有效保护。除此之外,在四个月中,开关发生碰撞的次数为零,承受日照面积也始终处于总面积的4%以下,四个月中开关未发生任何运行问题,稳定性非常好。由此证明,应用保护措施之后,能够有效避免开关受到杂物碰撞以及风吹、雨淋、日晒等环境因素的影响,大大提高了户外隔离开关运行的稳定性,有非常高的应用价值。

4 结语

10kV户外隔离开关的应用对提高电力系统运行的稳定性和高效性具有较为重要的影响,应该对其应用引起足够重视。但是当前隔离开关的应用存在一定问题,因此相关研究人员应该加强对开关运行稳定性的研究,有效解决问题,提升开关运行的稳定性。

参考文献

[1] 刘志强.户外隔离开关常见故障分析与预防[J].科协论坛,2011,(11).

[2] 张新春.隔离开关的常见故障与维护技术[J].精密制造与自动化,2011,(9).

作者简介:董雄生(1988-),男,广东汕头人,深圳供电局有限公司助理工程师,研究方向:电气工程及其自动化。

(责任编辑:陈 倩)

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