浅析10kV高压开关柜故障原因及解决对策

浅析10kV高压开关柜故障原因及解决对策

陈文博1王晓玲2

（西电宝鸡电气有限公司陕西宝鸡721306）

摘要：近年来，随着电网改造力度的加大，10kV高压开关柜得到进一步推广应用。但因各种因素10kV开关柜在运行过程中依然存在很多安全隐患，从而威胁电力系统的安全和稳定运行。因此，需对开关柜的绝缘进行带电检测，及时发现安全隐患，从而采取相应的预防措施。基于此，文章就10kV高压开关柜故障原因进行简要的分析，希望可以提供一个有效的借鉴，从而更好的促进10kV高压开关柜的安全运行。

关键词：10kV高压开关柜；故障原因；解决对策

1.10kV高压开关装置种类及特点

目前所主要使用的10kV高压开关柜主要分为固定式开关柜、箱式开关柜、手车落地式开关柜和手车中置式开关柜几种。开关柜主要特点：（1）箱体式的开关装置，具有占地面积较少，安装方便的特点，但是，其不足之处是散热性能不好，所以不能直接使用于超大负荷需求的用电系统之中。这类开关装置主要安装在户外，其适用于电压负荷较小的环境之中。（2）固定式的开关装置，这类开关装置占地面积较大，其内部空间的构造较为复杂，稳定性明显，主要用于厂区。

2.10kV开关柜运行过程中的故障分析

2.1绝缘故障

10kV开关柜出现放电击穿故障，产生放电的主要原理为：绝缘件或者绝缘间隙的绝缘强度低于外加电压，情况严重时，还可能发生绝缘击穿事故，绝缘故障又可以分为：

导电部位与绝缘件之间发生放电。

若绝缘板跟导电体之间的固定不够牢固，开关在经过多次操作后难免会松动，在操作振动冲击之后，会出现间歇性放电，但是这种放电不容易被操作人员发现，当进行超声波检查或局放检测时才能被发现，有时在10kV开关柜内，因为整个开关柜为密封状态，无法准确地找到故障所在的位置，等到放电严重时，引起绝缘板损坏贯通性击穿，便会引起严重故障。

2.2主母线跟绝缘套之间出现放电

主母线跟开关柜内的间隔穿墙绝缘套之间出现放电，引发放电的原因也主要是因为导电铜母排与绝缘套的间隙过小，引起放电。随着开关柜的体积不断缩小，对地绝缘尺寸也不断减小，当柜内的有机绝缘件表面积累的灰尘较多，遇到潮湿天气时，柜内的湿度常常较高，从而导致绝缘表面结露发生放电和击穿等事故，从而引起运行故障。2.3误动、拒动误差10kV开关柜常见故障还有误动和拒动误差，该类故障形成的主要原因为：第一，由于辅助回路跟电气控制回路存在问题，主要表现为辅助开关无法正常切换，转换开关失效或者机构卡涩导致分合闸线圈被烧毁，引起端子松动，操作电源、合闸接触器、接线失误、微动开关故障、二次接线接触老化等，均会影响整个电力系统的安全运行。第二，可能是因为传动系统跟操作机构出现机械故障而引起误动、拒动误差，最常见的表现为分合闸的铁芯松动或者卡涩轴销松动、脱扣失效、个别部件发生位移变形等。

3.1OkV开关柜运行过程中故障处理措施

3.1提升开关柜设计和制造水平

具体来说，主要表现为：

(l)在对开关柜进行设计的过程中,生产厂家应对10kV开关柜的运行环境予以充分调研,并结合实际情况进行设计;(2)结合开关柜使用地区的电网情况以及气候特点对其设计方案进行优化选择;(3)为确保开关柜元器件质量,严禁使用不合格产品,以防元器件质量问题导致开关柜出现运行故障。

3.2提高安装调试工艺水平

安装调试水平对10kV开关柜的运行情况有着直接影响。具体来说,主要表现为以下几个方面:(l)开关柜在运行过程中出现绝缘间隙与要求不符。传动机构卡涩以及开关手车不灵活等情况时,需要与生产厂家及时联系并妥善处理：(2)导电回路电流出现发热情况时,应对接触结构进行改进,并对设备连接点予以紧固的方式解决;(3)加大对相关安装调试人员的教育培训力度,并实行严格的考核制度,考核通过之后,方可持证上岗,切实提升10kV开关柜安装调试水平。

3.3加强对开关柜的运行巡检工作

针对无人值守的变电站,需要指派专门人员对其运行情况进行定期检查。此外,在对开关柜的运行情况进行巡检的过程中,还需要使用红外线测温仪等设备对其导电回路开展相应的测温工作,一旦出现温升异常的情况,需要向上级部门及时汇报,并转移负荷,以免出现发热故障。

3.4改善开关柜的运行环境

开关柜工作环境对其运行情况产生直接影响,其绝缘放电以及污闪故障主要是由于工作环境恶劣导致的。因此,需要依据环境的变化情况,对开关柜的运行环境予以相应的改善,比如在夏季用电高峰期间,应做好相应的通风工作,以免设备出现过热的情况,此外还需要安装空调或者除湿设备,防止开关柜内湿度超出要求。同时,在停电检修的过程中,工作人员需要做好清扫工作,以免出现污闪情况。

3.5加强对10kV开关柜的运行管理

一是维修人员在开展检修工作时要注意观察隔离开关法兰以及绝缘子瓷件是否伴有裂纹，在巡视期间注意观察瓷件是否伴有不正常的电晕情况；二是当断路器出现动作断开故障电流时，检修人员应该立即检查断路器；三是当10kV开关柜的断路器在工作时，一旦遇到启动操作机构压力高引起其分合闸闭锁、油断路器油量不足以及SF6断路器气体压力过低等情况时，检修人员要停止对断路器的操作

3.6加大新技术研发和更新力度

具体来说,主要表现为以下几个方面:第一,在10kv开关柜中应用电阻率低的材料和自动控制技术;第二,相关部门还需要转变观念,高度重视设备更新换代工作,为确保10kV配电网的安全运行打下坚实基础。

总而言之,10kV开关柜工作正常与否会对整个电力系统产生决定性影响。随着10kV开关柜性能广泛应用，其运行维护、检修水平的要求更高，只有对其加强学习和研究，才能确保人身、电网和设备的安全，10kV开关柜的运维、检修工作任重道远。

参考文献：

[1]周小艳,郭晓龙,李宗杰,孙飞.浅析10kV高压开关柜检修中应注意的事项[J].通讯世界,2016,09:131.

[2]付朝霞.10kV高压开关柜母线避雷器接线方式改造[J].电力安全技术,2016,07:63-64.