隨著電網(wǎng)的不斷發(fā)展,變配電裝置特別是成套開關(guān)柜的使用數(shù)量增長(zhǎng)很快,尤其在城市電網(wǎng)中,成套開關(guān)柜因其功能齊全、占地少和建設(shè)工期短等優(yōu)點(diǎn)而被大量采用。其中,無(wú)油化的真空和六氟化硫斷路器成為首選元器件。成套開關(guān)柜的使用解決了不少用分散元件按傳統(tǒng)方法組裝無(wú)法實(shí)現(xiàn)的方案,而且安全可靠性大為提高,但在運(yùn)行中也發(fā)生了一些事故,有的還造成了極其嚴(yán)重的后果。

究其原因,很多是選型設(shè)計(jì)和制造方面的問(wèn)題,也有運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)造成的。應(yīng)該從設(shè)計(jì)到選型以及從運(yùn)行到維護(hù),要求對(duì)成套開關(guān)柜實(shí)施綜合治理,以便充分發(fā)揮成套開關(guān)柜的優(yōu)勢(shì),從而提高電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行水平。

接下來(lái)我們介紹一下成套開關(guān)柜在運(yùn)行中發(fā)生的主要問(wèn)題。

1.絕緣方面

由于臟污、潮濕甚至凝露等不良的運(yùn)行環(huán)境,使原有的戶內(nèi)10～35 kV開關(guān)柜的絕緣事故明顯增多。問(wèn)題的嚴(yán)重性還在于發(fā)生這種絕緣事故后的切除時(shí)間相當(dāng)長(zhǎng),因而短路電流和短路電弧波及的范圍很大,搶修恢復(fù)困難,直接損失、間接損失都很大。

近年來(lái),35 kV開關(guān)柜在梅雨季節(jié)的放電事故也時(shí)有發(fā)生,特別是有些老型號(hào)開關(guān)柜的支持絕緣子和隔離開關(guān)瓷瓶的瓷裙既小又少,爬電比距只有110左右。有些開關(guān)柜的環(huán)氧流變與斷路器安裝在同一個(gè)間隔內(nèi),一旦發(fā)生事故,本間隔斷路器即使動(dòng)作也不能切除故障,只有等母線的進(jìn)線斷路器在數(shù)秒后動(dòng)作才能把故障切除。

此外,小動(dòng)物引發(fā)的絕緣事故也不能忽視。某電廠曾統(tǒng)計(jì)過(guò)1990年前后共十余年的廠用電系統(tǒng)事故,約有40%是由于小動(dòng)物引起的。另有一個(gè)電廠在較短時(shí)期內(nèi)先后發(fā)生兩次廠用電系統(tǒng)短路事故。第一次因短路持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)燒損嚴(yán)重而沒(méi)有找到事故的確切原因,第二次很快查明事故起因是老鼠所為。成套開關(guān)柜的封閉等級(jí)至少為IP 2X,電纜引出孔一定要堵牢,任何部位都不能留有大于12.5 mm的孔洞。

2.導(dǎo)電回路故障

導(dǎo)電回路故障也是成套開關(guān)柜的一種災(zāi)難性事故,其后果往往十分嚴(yán)重。問(wèn)題的復(fù)雜性在于目前尚無(wú)有效手段監(jiān)視和預(yù)報(bào)。導(dǎo)電回路故障大多發(fā)生在各連接處(包括固定連接和動(dòng)靜觸頭連接),有的設(shè)備雖然銘牌額定電流選得相當(dāng)大,而實(shí)際工作電流不大,好象留有很大裕度,但是導(dǎo)電回路的接觸不良和發(fā)熱現(xiàn)象是惡性循環(huán),如不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和制止,最終將會(huì)釀成事故。

運(yùn)行實(shí)踐證明,由于觸頭接觸不良導(dǎo)致成套開關(guān)柜導(dǎo)電回路事故的次數(shù)較多。從理論上分析,成套開關(guān)柜的上下兩個(gè)接插件相當(dāng)于閘刀水平運(yùn)動(dòng)的兩把隔離開關(guān),如果設(shè)計(jì)和選型良好,制造工藝可靠,安裝到位,應(yīng)該是可以保證安全運(yùn)行的。但在實(shí)際運(yùn)行中由于觸頭接觸不良發(fā)生的事故卻占很大的比例。

3.機(jī)械故障

由于開關(guān)柜的機(jī)械傳動(dòng)和閉鎖環(huán)節(jié)較多,發(fā)生故障次數(shù)多,故障類型也多。多發(fā)的是操動(dòng)機(jī)構(gòu)的故障,包括電氣回路各元件及其連接等各個(gè)環(huán)節(jié),電磁機(jī)構(gòu)的分、合閘,彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)儲(chǔ)能電機(jī)的機(jī)械、電氣方面的缺陷以及儲(chǔ)能、分閘、合閘結(jié)構(gòu)方面的簿弱環(huán)節(jié)。還有斷路器本體的緩沖和導(dǎo)向不良造成的事故。機(jī)械故障多數(shù)會(huì)導(dǎo)致拒動(dòng)或誤動(dòng),但一般來(lái)說(shuō)直接損失較小,恢復(fù)處理也比較容易。

4.元器件缺陷尤其是真空滅弧室漏氣

元器件故障率最高的是中壓真空斷路器滅弧室的漏氣缺陷。1997年有個(gè)新投運(yùn)變電所的10臺(tái)真空斷路器預(yù)防性試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)有9個(gè)滅弧室漏氣,制造廠及時(shí)給予更換,并承諾如再有不正常漏氣將給以賠償。1997年9月江蘇省某220 kV變電所的ZN 23235真空斷路器本身在開斷電容器組時(shí)發(fā)生三相短路事故,而電容器組卻安然無(wú)恙,這顯然不是真空斷路器分閘電容器組時(shí)產(chǎn)生過(guò)電壓的問(wèn)題,很可能是真空滅弧室的質(zhì)量問(wèn)題。

以上講述了成套開關(guān)柜在運(yùn)行中存在的4大問(wèn)題，成套開關(guān)柜廠家在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)開關(guān)柜是要盡量避免這些問(wèn)題，業(yè)主在使用和維護(hù)開關(guān)柜的過(guò)程中也要特別注意以上幾點(diǎn)，盡早做好防治。