高压开关防误操作系统技术

高压开关防误操作系统技术

蒋飞飞 李望 梁毅

国网马鞍山供电公司 安徽 马鞍山 243000

摘要：随着经济和科技水平的快速发展，在变电站中高压开关柜得到了大范围的应用，但是，近几年在检修作业和开关柜倒闸作业过程中经常出现设备、电网误操作的问题，轻则增加经济损失，重则导致人员伤亡。因此针对高压开关中存在的诸多问题，研究高压开关防误操作系统技术，可有效避免潜在隐患引发的各种事故。

关键词：高压开关；误操作；变电所

引言

高压开关柜是电力系统的重要组成部分，其运行状态直接关系着电力系统的供电情况，所以要重视高压开关柜监测工作，及时发现高压柜开关的异常情况，确保高压开关柜的稳定运行，减少对电力系统正常供电的影响。随着我国科技水平逐渐提高，不断提升高压开关监测技术水平及故障诊断技术，有助于提高高压开关柜设备运行的稳定性和安全性。因此，文章主要围绕高压开关柜监测与故障诊断展开讨论，以供参考。

1高压开关误操作的危害

在电气闭锁的情况下手动合闸不能成功，但是真空接触器会有一瞬间的接触，然而就是这短暂的电源导通，轻则毁坏电气设备，重则会导致线路工作人员电弧烧伤、触电身亡，甚至会引起矿井火灾、瓦斯煤尘爆炸，给矿井带来灾难性的损失。为了避免发生误送电造成的电气事故，我们在手动合闸机构的正方形端头外加装一个铁制空心圆柱形套筒，在套筒侧面开孔套丝用一条10mm螺丝定位。这样要想进行手动全闸操作就得先拆取加装的套筒才可以。一方面，原来手动合闸和推拉小车机构端头是一样的正方形，在手动合闸机构端头加装套筒后两者有了明显而直观的区别，操作者不容易产生误操作。另一方面，操作者假如要强行拆取套筒进行手动合闸，在拆取过程中他还有一个思考过程，有了反应的余地，不至于几秒内就把电误送上。所以在电气设备上增加防误解操作装置对于矿井安全生产有着及其重要的作用。

2高压开关防误操作措施

2.1温湿度监测

高压开关柜往往在大电流和高电压的状态下工作，如果设备导电部分连接不好，那么必然会造成设备发热产生异常升温的情况，如果对上述情况不能及时处理，很可能造成设备爆炸。高压开关柜在大电流的情况下，其触头是最容易出现故障的薄弱部位，如果接触不良很可能造成接触的电阻瞬间增大，严重发热，从而造成接触表面氧化，最终形成恶性循环，这也是高压开关柜运行过程中的常见问题，如果不能及时发现并处理，很可能会危及供电安全。高压开关柜的外部封闭性较强，潮气进入以后很可能无法排出，这些潮气无法排出就会液化成水滴，顺着开关柜排出到外部，所以还可以设置传感器来实时监测温湿度数据，或者在开关柜的内部设置一些除湿的装置。该方式不受气候影响，在低温、高温状态下也可以除湿，当柜体内湿气超标时自动工作，实现自动化后，检修人员可以根据日常监测数据，针对重点设备和工况恶劣的设备进行特殊化改造，以改善设备运行环境，延长设备使用寿命。

2.2容量关和、开断能力

高压开关标准要求的主要关合、开断能力有基本短路关合和开断、近区故障开断、失步关合开断、容性负荷开合等。高压断路器在电力系统中开断电路时，总会出现电弧。开断的电流愈大，电弧愈难熄火，其工作条件也愈严酷。在电力系统发生短路故障时，短路电流比正常负荷电流大得多，因而关合与开断短路故障是高压断路器最基本也是最困难的任务。高压断路器在电力系统中的关合有两种类型:一种是正常关合，指关合前线路和电气设备不存在绝缘故障的情况；另一种是短路故障的关合，指关合前线路或电气设备已存在绝缘故障，甚至处于短路状态的情况。后一种关合大部分出现在线路发生短路故障，断路器由继电保护控制跳闸后，进行自动重关合而短路故障并未消除时；也可能出现在电力系统投人运行前已存在未被发现的“预伏故障”时。由于在各种关合中短路故障的关合最困难，因此具有足够的关合短路故障的能力是对断路器的一项基本要求，也是国家标准中规定的型式试验考核项目。出线端故障开断能力，即断路器出线侧端子处发生的接地故障。出线端短路开断能力为基本短路开断能力。

2.3规则诊断技术

该技术主要包括模糊诊断技术、逻辑诊断技术以及统计诊断技术。其中模糊诊断技术的应用最为广泛，适用于高压开关柜整个运行过程中，因为设备故障初期的运行情况不稳定，存在非常大的波动，最适合采用该技术，不需要稳定的运行条件，通过设备的模糊运行状态即可完成故障诊断工作，很大程度上提升了设备故障检测的效率，为电力系统的稳定运行提供了重要的技术手段。逻辑诊断主要是利用因果关系完成对高压开关柜设备故障诊断工作，其操作简便，相对来讲诊断结果不够准确，在实际设备故障检测工作中需要根据设备运行的实际情况选择性应用。统计诊断技术同时需要提供准确的数据和图形，对于在线监测应用难度大，所以不适于设备在线故障诊断。因此，要求技术人员具有较强的专业知识，根据设备所处环境不同采取差异性的诊断技术，确保诊断结果的准确性，实现企业利益最大化。

2.4机械操作能力

高压开关要求长期的动作可靠性，满足开断与关合过程中电弧特性对开关操动机构的要求，开关设备分合所需时间和速度必须满足其开断与关合的要求，以便快速切除故障而不使故障扩大，保持系统的稳定，并可减轻故障点的设备、线路、绝缘的损伤，为此要求高压开关具有良好的操作性能。高压开关装配完成后，灭弧室应符合技术自身技术要求规定的机械尺寸，主要包括触头行程、触头接触行程、触头开距等。机械操作能力需要验证的特性有断路器的合、分闸操作及操动机构手动、电动储能操作，同时需要满足规定的机械行程特高压开关机械操作同时应具有机械防跳跃性能，电气控制线路控制开关处于分（合）闸位置，使分、合闸电信号同时输入并保持，开关先合后分（分闸），并最终处于分闸位置。连续试验5次，应合格。驱动开关运动的操作机构脱扣装置应满足分、合闸脱扣装置均保持在闭合位置，使分、合闸电信号同时输入，断路器分闸后，应保持分闸位置，连续试验5次，应合格。开关应具有空合性能（安装维修调试运行时，不允许空合），操动机构在未带断路器本体的情况下，进行合闸操作3次应无异常。

结语

综上所述，高压开关柜监测与故障诊断技术为现代电力行业发展提供重要的技术支持，同时在实践中具有较高的应用价值，大幅度提升了高压开关柜设备的运行稳定性和安全性，对电力系统的正常运转发挥着不可替代的作用。不断提高高压开关柜监测与故障维修技术水平，为电力系统逐渐趋于智能化奠定基础，有助于我国电力行业的稳定发展，满足人们用电需求量，促进社会经济发展达到全新高度。

参考文献：

[1]马婷婷,杜伯书,孔晓晓,等.开关柜绝缘状态检测与故障诊断[J].电器与能效管理技术,2019(15):71-76.

[2]李永坚,周有庆.智能型开关柜及其关键技术[J].湖南工程学院学报(自然科学版),2003(3):22-24.

[3]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会.额定电压72.5kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备:GB/T7674-2008[S].2008.

[4]王亚锋,司志辰,南海.浅谈高压交流六氟化硫断路器温升及试验方法[J].电气开关,2018,56(3):15-16+30.

[5]范兴明,邹积岩,陈跃,等.高压断路器合成关合试验要求及其关合性能的研究[J].电网技术,2006,30(10):81-85.