10kV环网柜的常见问题分析及对策

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  摘要:10kV环网柜在电力系统中有非常重要的作用,作为其重要组成部分,如果发生故障不及时维修会影响整个区域的供电系统,还会导致安全事故的发生,造成严重的经济损失。因为它有非常重要的作用,需要对常见故障进行仔细的研究并提出检修方案,我国电力系统非常复杂,10kV的供电系统属于中低压供电节点,环网柜作为重要的电气设备,在我国电网运行过程中使用广泛。10kV供应体系在城乡电网过程中的稳定性会直接影响到安全供电和电力系统能否稳定运行,随着我国经济不断发展,科技不断提升,人们的日常生活中用电设备也越来越多,电力系统的整体压力都增大,所以对环网柜要尤为重视,保证供电系统的可靠。
  关键词:10kV环网柜;常见问题;对策
  前言:
  只有对环网柜系统有完整的了解,对其运行情况做充足的把握和动态管理,才能够对发生的问题及时解决,减少事故发生。10kV环网柜作为基础环网柜,它的优势在现代发展过程中十分明显,例如说高效便捷,操作简单,在未来发展过程中应用会越来越广泛,它的可靠性也显得更加重要。环网柜发挥着负荷开关和熔断器的作用,而且使用范围主要是在各小区、负荷中心配电站以及工厂等地,希望有关人员能够对10kV环网柜常见的故障做出总结,在有经验的基础上进行分析,提供一些解决措施给更多的电力系统维修人员参考,希望我国电力系统供电更加稳定。我们在环网柜运行过程中还存在着一些问题需要及时解决并提前预防,减少事故的发生。
  一、环网柜组成的环网结构
  环网线路结构主要是主副线环网结构的基础上进行设计的,使用高压分支箱代替了环网柜可以节省成本,拥有主副環网结构的优点。这种环网结构为了满足供电需求和供应的稳定性,通常以小容量多分段的形式进行运行,一般来说线路特点主要是主线自变电站出线沿着城市的主干道与另一变电站出线联络,在路口处设置有开关和高压分支箱,同时开关出线会在分支箱各支线处都经过。
  供电网一般设计成环形,使用户可以获得多个电源,并且提高供电的可靠性,这种环网供电方式应用广泛,但是负载容量不大。环网柜的产品种类有很多可以满足不同配电网络结构需求。同时它具有灵活轻便,操作方便,安全可靠,占地小等特点,环网柜可以手动操作,也可以用智能化操作,拓展性比较强。通常来说环网柜按照绝缘结构分类,可以分为空气绝缘,sf6气体绝缘这两种,户外环网柜一般在城市电网中主要应用,户内环网柜是针对用电量比较高的用户使用,而且绝缘环网柜具有防水防腐等特点。环网柜要实现监测功能,主要是安装传感器实现,传感器一般分为低压传感器,电流传感器和温度传感器,通过监测各种温度,电压电流等数据进行预警。
  二、10kV环网柜的构成
  10kV环网柜作为供电设备最主要的一种,发挥着负荷开关和熔断器的作用,其主要核心部件就是负荷开关和熔断器,每一个环网柜的连接方式都是通过电力分配网络节点进行连接,可以灵活快捷的将其连接在一起,还能够满足不同的电力分配网络节点的供电要求。通常来说一个完整的10kV方位通常都有TV单位,计量单位,进线单位等组成,在金属柜内放置的是高压开关设备或者是做成间隔式供电。
  三、10kV环网柜的特点
  10kV环网柜首先是比较可靠,因为主线路沿线不接入其他用户,也不会装入其他设备,出现故障的概率很低,可能不需要检修工作,如果有其中一个设备出现了故障,副线线路会保护其他用户直至恢复供电。在这种情况下进行检修工作是只需要断开复线开关,会使一片区域停电,不会影响大片区域。还能够让线路间电流更加稳定,负荷可以更加方便地向另一条线路转移。在运行维护方面的特点主要是因为断路器集中在一起,更加方便维护工作,还能够提高处理效率,断电发生时间短,不会影响大片区域,更易操作。
  10kV环网柜因为内部之间紧密连接,各种设施配件紧凑在一起占地面积很小,而且体积轻便,可以在一片土地内使用许多环网柜连接,对土地的利用率更高,在进行开关操作,是因为设备都紧密连接在一起,只需要确定开关就能够对整体进行控制,保护了维修人员的安全同时操作更加灵活。因为其体积小,更加轻便,在野外或者是偏远地区环境恶劣的地方,也能够快速拼接安装,适用于多种环境。在一些地区没有办法建设变电站等大型设备,使用10kV环网柜就可以用其自身特点在各种使用环境中达到绝缘效果。内部安装紧凑的同时,因为结构比较明确,安装起来非常简单,操作快捷,对后续的检修工作奠定了基础,后期发生故障进行维修时工作压力降低,不需要像传统的电力设备一样进行全方面检查,工作难度降低。
  环网柜虽然拥有很多优点,但也同时有很多缺点,主要存在于以下问题,因为环网柜是全封闭设施进行检修困难,无法确定故障部位也增加了难度,同时因为环网柜故障率是随时间增加的,而且大部分都是因为发热导致的,所以说这种故障不容易发掘,也不容易测量,对人民群众的生活生产有不良影响,管理起来不是很方便。电力配网设备需要相应的经验,管理人员变换的频率快,这对于设备管理工作带来了很大的困难,配电网设备管理问题逐渐增多。
  四、10kV环网柜常见的故障类型
  4.1电缆或连接故障
  进行设备安装过程电缆接头连接问题是最容易出现的,也是比较突出的一个问题,在我国目前出现的连接方式中,一般使用的是三芯电缆,并不是国外通用的单芯电缆,因为三芯电缆的安装和维护难度比较高,虽然说连接起来稳固,安装简单,不用考虑像担心电缆一样的一些情况,三芯电缆可以更好地连接在一起,具有良好的贴合性,避免了发生热故障事件,但是难度很大出现安装问题也更多。通常单芯。电缆需要用外力扭曲,保证套管之间连接贴合,环网柜系统终端装置的贴合性很好。
  通常来说,三芯电缆连接过程中依靠的是外部的保护套进行连接和固定作用,但是电缆内部的三个单芯并没有像外套一样紧密连接起来,也没有任何固定模式,所以说连接使用过程中容易发生故障,我国现在的操作技术还不能够将各单芯之间紧密的固定。内部受到重力等因素影响会发生扭曲,必须要在固定之前用外力扭动,采取相应的措施,在三芯电缆连接之时避免发生内部扭曲情况。但是给予的外部压力也会随着时间而减弱,内部压力会逐渐减小,单芯之间的贴合度还是会出现松动。三芯电缆的安装和连接难度都非常高,我国目前操作人员并不都具备这种技术水平,也对科技水平提出了更高的要求,在连接过程中受到人为因素和外部因素影响也较大,对环网柜正常运行都有非常大的影响。除了可能会发生的错位现象外,还可能由于安装过程出现问题,导致套管破裂和其他故障。   4.2绝缘问题
  绝缘问题是因为在导电体和绝缘板之间的固定性不是很好,受到外界因素影响,出现了松动,在每次开关操作时都会产生电力冲击,触发放电。这种故障问题因为影响不是很大,不能够及时发现,在环网柜中各种设备都经过密封和绝缘处理,但出现绝缘问题后检查故障的难度很大,并不确定是哪个设备出现了问题导致故障。绝缘问题出现一般要对环网柜进行整体的检查和清理,发生绝缘问题后,放电连续进行可能会影响到电流互感器闪络出现短路问题,环网柜之间连接紧密,各个部件并没有分离开来,裸露的母线会受到电力冲击。
  五、环网柜故障处理措施
  环网柜使用率在增加,各种高新技术在电力系统中也在广泛应用,城乡环网柜在电力建设中起着重要的作用,必须要对其进行维修检测其状态监测和故障预警,如何解决这些安全隐患和故障检验,是我国现在研究的重点和热点。
  5.1环网柜维护
  环网柜可以采用监测和预警装置来进行分析,对于环网柜的故障进行实施监测,一般来说现有的环网柜监测设置主要由三层架构可以进行数据采集,数据分析以及数据表示。数据采集就是应用以上的传感器对参数进行采集或者是其他参数也可以采集传入下一部分进行分析,分析层对以上采集层提取的参数进行预算,这一部分作为核心内容,精确度要求很高,可以直接影响到整个环网柜系统整体监测的质量。同时分析层与大数据库之间紧密连接进行数据比对,能够对监测到的数据进行准确的分析和预算,同时对于以往存在过的数据也能够进行备份保证将来出现故障可以提供参考依据。监测数据表示可以起到警醒功能,向操作人员展示数据和运行状态,可以发出一定的故障警示信号,操作人员可以直接看到出现故障的内容和远程查询环网柜的运行状态,同时可以发挥一定的控制命令,远程诊断是否出现故障。
  除了上述方法还有可以配备连接于母线上的PT,作为电动操作电源可以自动化进行操控;可以预留回路数,通过控制主干电缆的开断并入新的环网柜;同时分支箱尽量不要使用在主干网上,以保证节点操作方便灵活。因为分支箱并不是对线路进行调节的,只是作为电缆的分支使用而已,减少分支箱的使用,可以让电缆输电线路节点更加灵敏。
  5.2电缆连接问题策略
  解决电缆和连接的问题,可以适当增加环网柜的高度或者空间,因为10kV环网柜电缆连接问题出现最重要的原因就是因为10kV环网柜空间连接紧密设置不够合理,对此工作环境进行改善可以改变其内部空间结构,让电缆套管的固定部分中心垂直距离变得足够大,有足够的调整长度。让三芯电缆可以与连接器安装时能够及时调整,避免因为其他因素导致电缆连接故障,三芯电缆与连接器出现故障主要原因就是因为长度不当造成的,只要解决这一问题可以降低发生故障的概率,将安装工作环境进行改善。
  同时也需要全面了解接触面的导电能力,在选购电缆过程中要选择合格电缆,符合一定的导电标准,对横截面面积、额定电流和外径这些重要参数进行仔细比对。因为只有符合标准的套管才能够有效减少热故障发生,出现连接问题之后,因为接触不良传感电流过程中导电面积减小,出现高温故障是因为导电部件的绝缘套内散热比较差引起,让产生的电量尽快散出,就会避免高电流时产生的高温故障。
  5.3绝缘问题处理
  绝缘问题的处理方式是要及时处理,提高母线绝缘性能,在母线室内的绝缘材料一定要达到绝缘程度最大化,对各种绝缘重点部位放电多发部位等进行重点关注。环网柜是一个密封的设计,各种部件均被封闭,不会受到外部影响,需要保证绝缘材料对各影响因素之间的距离。绝缘问题产生的原因有很多,通常情况下是因为固定性不好导致的,经过上述产生的原因了解到的导电体和绝缘板之间松动这种隐形问题,需要及时更新零部件,也要对其他的部件进行及时维修,对环网柜进行定时检查和清理维护。母线室的所有零部件都应该使用到绝缘材料,对于一些容易发生间歇性放电的部位进行重点检修。
  六、结束语
  综上所述,10kV环网柜产生故障的类型有很多,上述已经仔细说明了容易发生故障的原因和类型,主要是因为结构问题,操作人员的失误,以及检修不及时等原因造成故障。对这些产生故障的原因要及时排查,同时在工作过程中应该严格遵循国家的标准和规定,要对操作人员有专业化的培训,不断提高其操作水平,在实际工作中积累经验,保证环网柜运行的稳定和可靠。在后续工作中应该定期维修和检查,排除故障发生可能。通过对环网柜产生故障的原因进行分析和解决措施的阐述,希望能够对后续工作提供一定参考,也希望我國的电力行业和环网柜的发展前景更广阔。
  参考文献
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