10kV 環網柜是供電系統中重要的電源和電力開關終端設備之一,具有便于安裝、易于維修和運行成本低等特點,在各地城市電網系統已得到廣泛應用。但 10kV 環網柜在實際工作過程中會出現各種類型的故障,從而降低了供電的可靠性。由此可見,加強對10kV 環網柜故障原因的分析及改進措施的研究是十分必要的,對更好地維護 10kV 環網柜具有重要的意義。本文就某一起 10kV 環網柜故障的原因及改進措施進行了探討。
1、環網柜概述
為使用戶用電的可靠性得以提升,一般用戶可以接入多個電源系統,繼而供電網絡需要設計成為環形,這種供電的方式被稱為環網供電。在住宅小區,工礦石油、化工企業工廠、商場、地鐵站、機場等大型公共建筑設施等交流配電系統中,一般都采用環網供電。這些配電系統中負載容量小,一般使用配有高壓熔斷保護或斷路保護的負荷開關來控制高壓回路,系統中使用的高壓開關柜也稱為環網柜。環網柜因其接線方式相對較為靈活,能匹配不同配電網絡結構的使用要求,在電力建設系統中是非常必要的組成部分。
2、10kV 環網柜常見故障及原因
2.1 單一套管燒毀
情況 1:某線路電流 I 段動作,查線發現有環網柜 302 間隔短路,環網柜其余 3 間隔正常。據了解該環網柜已投運 9 年,根據現場查看分析,該環網柜備用間隔 302 開關虛位,負荷開關實際未斷開(負荷開關處于分位),加之持續的降雨天氣以及通道與地下污水通道相連,運行環境惡劣造成環網柜內凝露現象嚴重,絕緣老化發熱(此類型環網柜不具備紅外測溫條件),最終造成了 302 間隔三相短路接地故障。
情況 2:對設備進行日常巡視、檢測的過程中發現,該環網柜 304 間隔 C 相套管發熱,T頭附件與環網柜套管連接處存在碳化痕跡,隨即安排停電檢查(不影響用戶),發現該環網柜 304 間隔 C 相電纜 T 頭及套管均燒損嚴重,需及時更換環網柜。該環網柜已投運 10 年根據現場情況分析,環網柜 T 頭老化發熱,高溫下 T 頭附件發生碳化,并造成環網柜套管破裂損壞。
2.2 絕緣問題
由于某些不確定原因,經過多次開關操作后,存在絕緣板與導電體之間產生松動的隱患,影響其可靠性。由于線路受到振動的沖擊會產生間歇性的放電,加之環網柜中的各電氣元件均處于密閉環境,因而難以及時發現故障,也無法確定故障段,導致放電產生的電流擊穿隔熱板而釀成事故。發生絕緣問題時,持續地放電也會使電流互感器外絕緣發生閃絡,進而出現相間或相對地短路。在柜體內的小室中,由于各部件未被分離,電弧會沖擊裸露在外的母線,所以不能放松對環網柜的檢測,應及時處理安全隱患。
2.3 安裝及檢修因素
開關柜安裝工藝不良,會給設備帶來很大的安全隱患,比如在安裝過程中出現電纜絕緣層損壞、未排盡電纜頭內部氣體、電纜屏蔽層接地不良從而形成環流等安全隱患。除了安裝,在設備檢修過程中也容易出現個別母排連接螺栓固定不牢固、運行后連接處發熱等問題,從而造成整段母線和各出線強迫停電的情況。