高压开关柜的故障处理论文答辩

高压开关设备是电力系统中使用的电气柜设备。高压开关柜的作用是在发电、输电、配电和能量转换过程中对电力系统进行开、关、控制和保护。高压开关柜中的元件主要是高压断路器、高压隔离开关、高压负荷开关、高压操动机构等。高压开关柜的分类方法很多。例如，通过安装断路器可分为移动式高压开关柜和固定式高压开关柜，或按柜体结构分为开式高压开关柜和金属封闭箱式。高压开关设备、金属封闭高压开关设备和金属封闭铠装高压开关设备。开关柜内部的实际温升，尤其是母线连接，总是高于型式试验测得的数据。主要原因如下：(1)型式试验的实测数据通常在实验室完成，持续时间不长，通常不超过8小时，没有温升的累积效应，不能等同于长期运行和连续加热设备。(2)不同的金属有不同的膨胀效果。钢制螺栓的金属膨胀系数远小于铜、铝母线，尤其是螺栓类设备接头。运行过程中随着负载电流和温度的变化，铝或铜与铁的膨胀收缩程度会有所不同，从而引起蠕变，即金属在应力作用下缓慢塑性变形。蠕变过程也与接头处的温度有很大关系。高温开关柜温升试验装置实践证明，当接头工作温度超过80℃时，接头金属会因过热而膨胀，接触面位置错开，产生微孔形成和氧化。当负载电流减小，温度恢复到原来的接触位置时，由于接触面上的氧化膜覆盖，原来安装时不可能直接接触金属。每次温度变化循环增加的接触电阻都会增加下一个循环的热量，升高的温度会进一步恶化接头的工作条件，从而形成恶性循环。(3)接头处紧固螺栓受压不当。有些安装或维修人员认为连接螺栓越紧越好。特别是铝母线的弹性系数小。当螺母的压力达到一定的临界压力值时，如果材料的强度较差，再增加不当的压力，就会导致接触面变形和鼓起。接触电阻增大，影响导体接触效果。(4)选用的导体材料的导电率不符合要求，多属于导体原材料纯度不够。(5)现场其他因素，如安装维护工艺不当，如加工、连接、安装过程中母线接触面处理不当、不平整、平整、未涂专用电润滑脂等。接触面积减少，接触电阻增加，产生热量。

高压开关柜在日常的使用中会出现许多故障，究其原因多与绝缘性、导电性和机械方面有关。  （1）拒动、误动故障。发生这类故障的原因有两种，第一种是由操动机构或传动系统的机械故障引起的，故障形式有机构卡死，部件扭曲变形、分合闸铁芯松动等。另一种是由电气控制和辅助回路引起的，故障形式有端子松动、接线错误、辅助开关切换不灵等。  （2）开断与关合故障。这类故障的原因通常都出在断路器身上，分为少油断路器和真空断路器。少油断路器的故障形式主要有喷油短路、灭弧室烧损、开断能力不足、关合时爆炸等。真空断路器的故障形式有灭弧室及波纹管漏气、真空度降低、切电容器组重燃、陶瓷管破裂等。  （3）绝缘故障。绝缘故障主要和绝缘水平的高低有关，而要提高高压开关柜的绝缘水平，就要处理好电压、各种限压措施以及绝缘强度这三者之间的关系。  （4）载流故障。导致载流故障的主要原因通常是高压开关柜的隔离插头接触不良，其触头被烧融。  （5）其他故障。除以上四方面主要故障外，还有其他外力或不可抗力引起的故障，例如外力撞击、自然灾害，意外故障等。   熟悉了以上几方面的故障有利于维修人员的维护和操作。

合闸故障可分为电气故障和机械故障。合闸方式有手动和电动两种。手动不能合闸一般是机械故障。手动可以合闸，电动不能合闸是电气故障。参见图纸所示:高压开关柜电动不能合闸时有保护动作、防护故障、电气连锁、辅助开关故障等。1）保护动作:在前面已经分析过保护动作使开关跳闸。开关送电前线路有故障保护回路使防跳继电器作用。合闸后开关立即跳闸。即使转换开关还在合闸位置，开关也不会再次合闸连续跳跃。另外，对于负荷开关+熔断器柜，如果一次熔断器烧坏，也可引起开关不能合闸。2）防护故障:现在高压柜内都设置了五防功能，对于中置柜，要求开关不在运行位置或试验位置不能合闸。也就是位置开关不闭合，电动不能合闸。这种故障在合闸过程中经常遇到。此时运行位置灯或试验位置灯不亮。将开关手车稍微移动使限位开关闭合即可送电。如果限位开关偏移距离太大，应当进行调整。对于环网柜，应检查柜门是否关上，接地开关是否在分闸位置。3）电气连锁故障:高压系统中为了系统的可靠运行设置一些电气连锁。例如在两路电源进线的单母线分段系统中，要求两路进线柜和母联柜这三台开关只能合两台。如果三台都闭合将会有反送电的危险。并且短路参数变化，并列运行短路电流增大。连锁电路的形式如图四所示。进线柜连锁电路串连母联柜的常闭接点，要求母联柜分闸状态进线柜可以合闸。母联柜的连锁电路是分别用两路进线柜的一个常开和一个常闭串连后再并连。这样就可以保证母联柜在两路进线柜有一个合闸另一个分闸时方可送电。在高压柜不能电动合闸时，首先应当考虑是否有电气连锁，不能盲目地用手动合闸。电气连锁故障一般都是操作不当，不能满足合闸要求。例如合母联虽然进线柜是一分一合，但是分闸柜内手车被拉出，插头没有插上。如果连锁电路发生故障，可以用万用表检查故障部位。利用红、绿灯判断辅助开关故障简单方便，但是不太可靠。可以用万用表检查确定。检修辅助开关的方法是调整固定法兰的角度，调整辅助开关连杆的长度等。4）控制回路开路故障:在控制回路中控制开关损坏、线路断线等都使合闸线圈不能得电。这时候合闸线圈没有动作的声音。测量线圈两端没有电压。检查方法是用万用表检查开路点。5）合闸线圈故障:合闸线圈烧毁是短路故障。这时候有异味、冒烟、保险熔短等现象发生。合闸线圈设计为短时工作制，通电时间不能太长。合闸失败后应当及时查找原因，不应该多次反复合闸。特别是CD型电磁操作机构的合闸线圈，由于通过电流较大多次合闸容易烧坏。在检修高压柜不能合闸的故障时经常使用试送电的方法。这种方法可以排除线路故障(变压器温度、瓦斯故障除外)、电气连锁故障、限位开关故障。故障部位基本可以确定在手车内部。所以在应急处理时可以用试验位置试送电，更换备用手车送电的方法进行处理。这样可以起到事半功倍的效果并且可以减少停电时间。