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中压开关设备存在的问题与改进措施
xiao_xiao1 发表于 2009/8/4 16:37:55 657 查看 0 回复 [上一主题] [下一主题]
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中压开关设备在电网中应用广泛，其使用量随着电网配电容量的增大而增加。尽管中压开关制造工艺日趋成熟，产品性能也趋于稳定，但部分产品个别缺陷、故障仍时有发生，因此，进一步改善产品质量依然是整个设备制造业企业关注的问题。
据浙江杭州市电力局统计，中压开关设备的故障类型主要集中在绝缘故障方面，包括雷击、弧光接地过电压、柜体绝缘结构不合理等。而发热故障、辅助元器件故障等在中压开关设备故障中出现的几率也比较大。
雷击故障
雷击故障在电网中主要发生在架空出线变电所。是雷电波延导线侵入变电站而造成的绝缘击穿。根据杭州市电力局维护部门多年运行经验，针对雷击故障，通常可以采取在变电所进线端装设避雷器，提高避雷器标称放电电流、降低放电残压，以及提高绝缘配合裕度等措施；或采取架空线路架设避雷线、装设线路避雷器，降低杆塔接地电阻等线路防雷措施，以便有效地减少雷电波侵入变电站引起的中压开关设备故障。
单相接地故障
单相接地故障发展为相间短路的故障在电网中也时有发生，主要发生在电缆出线较多的变电站，尤其是10千伏输电系统较易发生。随着城市电网的建设，电缆线路公里数显著增加，系统电容电流迅速增长，系统单相接地后，弧光接地暂态过电压易引发相间故障。目前，杭州市电力局主要采取装设消弧线圈的方式补偿系统的电容电流，有效降低了此类故障的发生概率。
绝缘结构设计不合理
中压开关设备绝缘结构设计不合理，很容易引起设备故障发生。如绝缘件缺少屏蔽结构、设备局部对地距离不足、矩形母排尖端场强集中等各种先天性设计缺陷，均会对设备的安全运行构成威胁。因此，消除结构性绝缘隐患是极为重要的问题。目前，避免结构性绝缘隐患所造成的设备故障，一般可采用加大绝缘裕度或调整绝缘结构使电场分布均匀两种方法，相比而言，调整绝缘结构比加大绝缘裕度更加有效。
在调整绝缘结构方面，一些制造商做了一些有益的尝试，如有些厂家将中置柜母线连接变成管状母线对接、在开关柜内采用带屏蔽结构绝缘件，或者采用矩形母排尖端进行倒圆处理等措施，改善电场分布，有效地控制了设备故障。
开关柜柜体发热
发热会对中压开关设备安全运行构成严重威胁。开关柜柜体发热主要发生在10~35千伏大电流开关柜中，其主要原因是产品设计上不合理，设计温升裕度小、载流密度选取较高，而开关柜中无法采取自然或强迫通风增强散热效果，一旦触头接触状况稍有变差，就会产生过热，并往往引发恶性循环，最终导致设备短路故障。
针对这种原因，在产品设计选型时，设计部门应适量提高设计裕度，考虑相关散热通风问题，并通过试验加以抽样验证。对于搭接面偏小、接触结构不合理引起的发热现象，设计者应及时改进设计结构，而使用部位应该重点关注巡视测温，避免设备严重发热造成设备故障。
◆专家分析
中压开关设备故障率居高不下的主要原因是国内中压开关市场竞争激烈，厂商更多地关注价格因素，许多企业采取通过降低产品成本来提高市场竞争能力，导致部分工艺质量较差、价格低廉的零部件进入市场。同时，厂商也缺少相应的严格管理与质量检验监督手段，往往等用户发现问题时才意识到问题的严重性，给制造商的自身品牌带来了恶劣影响。
实际上，市场竞争激烈的背景下，各中压开关制造商更应该积极提高自主创新能力，注重产品质量，通过改进优化产品设计结构，引进先进制造工艺，加强元器件质量检验监督，提升产品整体性能，塑造自身品牌，来为电网的安全可靠提供保障。