变电站10kV高压开关柜状态检修要点研究

孔　健（山东省曲阜市供电公司,山东　曲阜273100）

变电站10kV高压开关柜状态检修要点研究

孔健
（山东省曲阜市供电公司,山东曲阜273100）

为保证供电可靠率，减少停电时间，电网企业对10kV开关柜设备的检修方式由的定期检修模式快速的进入状态检修模式。针对10kV开关柜内相关的一、二次设备的运行状况、缺陷及故障发生的规律进行探讨与研究，提出变电站10kV开关柜状态检修要点。

变电站;10kV高压开关柜;状态检修

1　变电站10kV高压开关柜概述

10kV是目前我们国家配送电能的最主要的中压配电电压等级，变电站10kV开关柜作为10kV电压网络输出端，其作用是接受汇集变电站主变所输送的电能并向用户进行转送的重要环节。10kV开关柜发生故障不但会造成单条线路停电，甚至会造成主变保护动作，全站失电，对用户大面积停电。所以变电站10kV高压开关柜的安全安全运行对用户及供电企业来说都至关重要。

变电站10kV开关柜是10kV柜式配电装置的总称，断路器柜，站变柜、电压互感器柜、消弧消谐柜都被统称为开关柜。10kV开关柜中，一次设备部分包括：断路器、隔离开关、接地开关、操作机构、电流互感器、电压互感器、母排等。二次设备部分包括：继电保护测控装置、合并单元、智能终端、开关柜状态显示器、五防锁、电气仪表、指示灯、二次线、温湿度传感器、控制器等。相关一二次设备组合封闭在柜体内实现相应的功能，

由于密封并且放置于室内所以开关柜内10kV部带电部位相间、相地距离校小（国内标准125mm），并且高低压设备分室，功能上分块，结构紧凑；其中GG-1A-10、XGN-10型开关柜满足国际防护等级IP3X要求，KYN28-12型开关柜要满足防护等级IP4X要求。随着开关柜的发展防护等级越来越高，密封越来越严密，相应的开关柜散热效果越来越差、与对柜内设备巡视、监测也越来越困难。

2　10kV高压开关检修方式优缺点分析。

10kV高压开关柜的检修方式有预防性的定期检修、改进性检修、故障检修、状态检修。在很长的时间内供电企业都把定期预防性检修作为查找故障隐患排除障碍的一种检修方式。在供电企业10kV开关柜定期检修模式中，预试检修周期是按照10kV一次设备6年，二次保护设备3年的周期进行。根据本人多年的对10kV开关柜的定检

工作进行总结分析，总结出定检的几大弊端：

（1）对开关柜3年停运一次进行检修、预试浪费人力、物力、影响用户供电。

（2）通过定检发现的设备缺陷很少，经常存在对20多台开关柜设备在当年春检中位发现缺陷为零，但运行后不长时间却出故障的现象，说明依靠定检对发现设备缺陷与隐患不能当做唯一的方式。

（3）由于频繁定检，检修人员的质量意识越来越淡薄，加之工作量大，停电时间短等原因，反倒会在检修过程中损坏设备，遗留隐患的现象。例如在线路保护校验中打开压板，及电压、电流连片，检修后未恢复原状，造成运行后保护拒动，CT开路等现状也时有发生，长期的状态检修没有把检修人员培养成标准化检修的好习惯，更多的是在完成任务式的应付。

（4）设备频繁检修，设备寿命受到影响。开关柜内一次设备的交流直流耐压试验是破坏性试验，每施加一次都相当于一次冲击，保护试验中，开关频繁分合闸也会使开关机构老化，内部触头磨损，导致开关的使用寿命降低。通常检修人员常说的一句牢骚话“用不坏，试坏”也能折射出频繁预试对设备的危害。

状态检修是企业以安全、可靠性、环境、成本为基础，通过设备状态评价、风险评估，检修决策，达到运行安全可靠，检修成本合理的一种检修策略。它是一种预知性检修，是在设备故障发生前及性能降低到不允许极限前有计划的安排检修。这种检修方式能及时的、有针对性的对设备检修，不仅可以提高设备的可用率，还能有效降低检修费用。

供电企业对变电站10kV开关柜的检修方式由定期预防性检修正全面过度到状态检修模式，在国家电网公司的地市级以上的供电公司已全面进行了状态检修，并已积累丰富的经验，县级供电公司由于资产归属等原因，状态检修较晚和较不完善，但现在也正逐步的走上快车道。

3　10kV高压开关柜开展状态检修应把握的要点

通过二十年的对开关柜的检修积累的经验，与多年的对10kV开关柜状态检修的研究，我认为应把握好以下几个方面作为状态检修工作的要点

3.1保证10kV开关柜良好的初始状态，是进行状态检修的起点和基础

保证开关柜的健康的初始状态，既是电网安全运行的基础又是减少设备维护工作量的关键。设备健康良好，可以获得正确的交接试验数据，能够给以后的状态评价提供比较依据，能够正确把握设备障碍故障发生的规律，积累运行经验。为保证设备有良好的初始状态必须要做到：

（1）加强开关柜设备选型，设备招投标，优中选优，保证开关柜产品质量，杜绝有家族缺陷的产品流入电网。

（2）开展开关柜安装、检修预试现场标准化作业，实行标准化作业全过程控制，现场标准化作业全过程控制是针对现场作业过程中的每一项具体操作，按照电力安全生产的有关法规、技术、标注、规定的要求，对电力现场作业活动的全过程进行细化、量化、标注化，保证作业过程处于“可控”“在控”状态，不出现偏差和错误，以获得最佳秩序和效果。

3.2强化开关柜设备的“三值”管理。

初值是能够代表状态量原始值的实验值。初值可以是出厂值、交接试验值、设备核心部件或主体进行解体检修之后的首次试验值。加强开关柜设备出厂试验、交接试验的完整性、全面性、准确性，保证一二次设备初值的准确性。获取初值的试验及检测要全面细致，数据完整详实，真空断路器、互感器等设备要对厂家出厂检测项目进行逐一检测，还要对厂家未进行的其他交接试验项目进行试验测量。做好对原始资料的收集整理，包括铭牌参数、型式试验报告、订货技术协议、设备监造报告、运输安装记录、交接验收报告等。注意值是指状态量达到该数值时，设备可能存在或可能发展为缺陷，当监测数据达到注意值时，应严格按照变电检修规程的注意值处置原则进行处置，即有注意值要求的状态量，若当前试验值超过注意值或接近注意值的趋势明显，对于正在运行的设备，应加强跟踪监测；对于停电设备，如怀疑属于严重缺陷，不宜投入运行。

警示值是指状态量达到该数值时，设备已存在缺陷并有可能发展为故障。按照警示值处置原则：有警示值要求的状态量，若当前试验值超过警示值或接近警示值的趋势明显，对于运行设备应尽快安排停电试验；对于停电设备，消除此隐患之前，一般不应投入运行。

3.3加强对开关柜巡检力度。

对开关柜设备定检过程中发现的设备缺陷很少，实际上大量的设备缺陷是巡视中发现的，要充分重视设备巡检在状态检修中的重要作用。

新投运的设备、对核心部件或主体进行解体性检修后重新投运的设备，宜加强巡检；日最高气温35℃以上或大负荷期间，宜加强巡视与测温。检测开关柜及进、出线电气连接处，红外热像图显示应无异常温升、温差和（或）相对温差。对大电流柜酌情考虑。注意与同等运行条件下相同开关柜进行比较。测量时记录环境温度、负荷及其近3小时内的变化情况，以便分析参考。

日常巡检时，应做到如下：

（1）外观无异常，柜门未变形，柜体密封良好，螺丝连接紧密；（2）照明、温控装置工作正常，风机运转正常；

（3）储能状态指示正常，带电显示、开关分合闸状态指示正确；（4）电流表、电压表指示正确；

（5）检查二次线有无松动，脱落，连片、压板有无松动、脱落；（6）开关柜应无异常声响，柜内引线排连接处应无发热、放电迹象；

（7）出线柜下电缆沟内一二次电缆运行情况是否良好，是否有放电痕迹、电缆测温应正常，烟感、水浸传感装置是否运行正常。沟内是否有小动物活动迹象；

（8）检查保护测控装置背板插排紧固情况，检查装置显示电流、电压、有功、无功及各遥信、遥测信号情况，保护装置故障信号、预告信号动作情况，对故障录波进行分析，第一时间判断故障性质，在现场采取必要措施，对故障线路进行隔离，对故障设备进行退运。另外运检一体化的实施对状态检修的正常实施也起到了很好的保证作用。对巡视时发现的较小缺陷隐患由运维人员现场就可以进行处理，避免缺陷发展成事故，既提高了效率，又提高了运行人员的责任心。应继续深化运维一体化制度的实施。

3.4开展开关柜设备精益化管理活动。

供电企业精益化管理近几年提出，通过互检、排名，促进了各供电公司变电设备管理水平的提高。逐步细化开关柜的设备精益化评价项目，逐步提搞精益化管理标注，将精益化管理推行到所有的变电站。必将会提升10kV开关柜的健康水平，为开关柜的状态检修做出较大贡献。

3.5逐步加强开关柜设备的在线监测、带电检测技术的应用。

利用超声波法对开关柜进行局部放电带电检测。一般检测频率在20～100kHz之间的信号。若有数值显示，可根据显示的dB值进行分析；对于以mV为单位显示的仪器，可根据仪器生产厂建议值及实际测试经验进行判断。若检测到异常信号可利用特高频检测法、频谱仪和高速示波器等仪器和手段进行综合判断。异常情况应缩短检测周期。

要紧跟科技发展步伐，应用可靠在线监测、带电检测技术进行开关柜设备的在线监测，对设备的状态进行正确的评价，为检修做出可靠的评判依据。如选用智能开关柜，对柜内断路器进行分合闸时间的监测，分合闸线圈电流进行的监测，对开关回路电阻进行在线监测等方式，并依据在线监测系统对实时的对数据进行在线分析、上传。逐步提高密封在开关柜内的设备的健康水平。

孔健（1975-），男，本科，变电检修技师。