10kV开关柜常见故障及预防措施贾启祥

10kV开关柜常见故障及预防措施贾启祥

贾启祥

关键词：10kV；开关柜故障；预防措施；

在电力系统中，如果10kV高压柜开关出现故障，就会产生比较大的影响，不但会增加运营成本，而且还会对操作者的生命安全造成很大的威胁，引发重大的安全事故。

一、概述

目前在电力系统中应用的10kV高压开关柜，其不仅具有较多的种类，而且不同的种类之间也存在着较为显著的区别。在电力系统中较为常见的开关柜大致有固定式开关柜、箱式开关柜、HXGN负荷开关柜、手车落地式开关柜和手车中置式开关柜等几种。一是在一些变电站或是厂矿企业中应用最多的则是固定式开关柜，这种开关柜具有较大的体积，内容空间较宽敞，所以可以将各种电气元件灵活的摆放在柜里，但由于固定式开关柜其封闭性和防护性都较差，其事故发生率也较高，所以在当前电力系统中已开始逐渐的将其淘汰。二是在一些户用电场所中，由于其负荷较小，所以多采用箱式开关柜，这种开关柜不仅体积较小，而且散热性能也较差，所以不宜应用在一些较大负荷的供电系统中。三是在一些新建用户中通常都会选择用HXGN负荷开关柜，这种开关柜不仅具有较多的类型，而且防护等级也较高，维修起来更为简单。目前在电力系统中应用最广泛的开关柜为手车中置式开关柜，而且这种开关柜也具有较为明显的优势，具有非常好的市场发展前景。

二、10kV高压开关柜常见故障

1.10kV开关柜发热故障。发热故障是开关柜故障类型中最常见、也是特别容易造成故障的类型。而在10kV开关柜中其发热的主要热源就是其导电回路，在导电回路通过电网中的高电压、大电流的电能时，其导体会发热，接头处也会发热，开关柜中还有涡流发热和其他的部分发热。这些热能在开关柜工作的时候不停的产生，也会随着开关柜内的散热结构对外散发。如果开关柜在工作过程中出现了散热速度慢于产热速度，就会出现热量累积情况，导致开关柜的温度不停的上升，这种上升是异常的，不在开关柜的设计之中，如果温度上升过多甚至会造成开关柜损坏或者电力事故。开关柜内导体发热主要是开关柜的母排发热。因为母排在工作时总是处于高负荷状态，通过的电流都较大，因此其发热较其他部分更加明显。而且现在母排在生产过程中由于工艺的限制都会有一些杂质在其中，这些杂质导致了母排的电阻率增加，间接导致了工作时的发热量增长。所谓接头发热主要指的是开关柜里面的诸多接头的地方产生的热量，其中包括刀闸接头、引线以及接线板等等。上述接头都属于电路连接接头，也经常会导致电化学腐蚀或者接触不良等问题出现，继而使接头处温度迅速升高。所谓涡流发热指的是当开关柜中通过负载电流时，由于电流与众多钢板之间形成的环流所导致的发热。如果负载电流增大了，热传递增加，那么所产生的热量也就会明显增加。

2.10kV开关柜绝缘故障。10kV开关柜由于绝缘放电问题导致出现绝缘故障的次数也是比较多的。该问题是因为开关柜内部的绝缘体或者绝缘间隙的绝缘性不能满足实际使用中的需求，在开关柜实际工作期间，这些绝缘特性不足的材料在高电压、大电流的环境下出现放电现象，在特殊条件下甚至会出现绝缘击穿现象，而造成10kV开关柜中这种问题出现频率较高主要是因为10kV开关柜的运行环境较差。绝缘故障在开关柜中的主要表现形式就是污闪，所谓污闪就是在开关柜工作过程中，日积月累地在其内部绝缘体和进行绝缘工作的套管等部位集聚污垢，此时如果环境正好较为潮湿，就会导致某些绝缘部位不能继续发挥其绝缘作用，造成污闪。

3.10kV开关柜电气元件故障。由于开关柜已经发展成为一种综合性的成套设备，所以现在使用的开关柜内部所包含的电气元件也相对较多。在开关柜的长期高压运行环境下，这些电气元件例如带电显示器、避雷器和电压互感器等元件就容易出现故障，进而导致开关柜出现工作故障。带点显示器由于其工作内容的特点导致其本身质量强度就比其他元件低，在其自身质量不高的情况下再附加上其较为恶劣的工作环境，导致带点显示器的故障率极高，甚至在我国目前使用的10kV开关柜中有很多开关柜的带电显示器不能正常工作，不能发挥其职能。避雷器故障的出现大多就是因为其元件密封性出现问题导致的，一旦该元件的密封性出现问题，外界环境中的湿气就会进入避雷器内部，进而导致其内部部件老化，其元件工作能力严重下降，导致开关柜出现该类型故障。而电压互感器故障的原因种类就较多了，如出现安装不正确、调试不科学等问题都会导致电压互感器出现故障。

4.10kV开关柜机械传动操作机构故障。开关柜内部还包括了机械传动操作机构，该部件也对开关柜的工作有较为重要的影响。在10kV开关柜中其操作机构弯曲变形、传动销断裂和其它传动装置出现问题都是较为常见的机械传动操作机构故障形式。这些故障如果出现就会导致开关柜不能正常使用。

5.10kV开关柜其他故障。10kV开关柜还有其他的一些故障发生，这些故障的发生概率较低，具有一定的偶然性，但也是切实存在的。例如在对开关柜的维护工作进行时，工作人员出现工作疏忽导致故障；又或者有体积较小的动物误入开关柜导致开关柜出现短路故障导致开关柜烧毁损坏。这些问题都会对开关柜的运行造成影响，也会对电网的可靠性和稳定性造成影响

三、10kV开关柜故障预防措施

对于开关柜运行中的常见故障的处理应该从以下几个方面严加防范：

1.在开关柜的设计和制造阶段就要充分重视。要结合新的设计理念对其设计方案进行优化，保证设计方案的科学性和实用性。对于新式开关柜，首先应该保证其散热能力，其次再考虑其他方面特性。要提高开关柜整体绝缘性，严格控制开关柜的质量，要严格按照标准对其各方面参数进行检测，有不合格的地方要加以修复，保证其整体绝缘性良好。在进行开关柜的生产制造工作时，要选用具有较强的绝缘能力的材料，开关柜中的导线绝缘层要满足设计的要求。

2.要重视开关柜的安装工作。在对开关柜进行安装的时候，要派遣专业的人员进行相关的安装操作，在安装的时候一定要注意不能损坏开关柜的内部器件，对于绝缘部分不能划伤，防止对其绝缘性造成损伤。对于开关柜的安装环境也要谨慎选择，避免阳光直射和过于潮湿的环境，尽力保证开关柜安装在阴凉干燥的环境下。在完成安装工作以后要及时对其进行调试和检测，保证其各项表现正常，符合电网工作要求。

3.要加强对开关柜的检查。要定期的对高压开关柜进行巡视检查，要建立科学的巡视检查管理制度和故障应对规范，一旦出现异常情况，要认真细致的对其原因进行分析总结，并及时采取正确的措施。同时在巡视检查的过程中不能忽视任何异常情况，要充分重视每一个小事故，这样才能减少大事故的发生。

10kV开关柜故障发生的原因主要从设计制造、出厂验收、现场安装调试、运行中巡视检测等一些过程中，在10kV开关柜运行过程加强技术管理、安装时注意操作规范，制造时进行有关反事故技术措施的落实，希望能对进一步提高10kV开关柜制造水平及运行可靠性水平有一定的指导作用。

参考文献：

[1]韦科迪.浅析10kV高压开关柜故障原因及防范措施[J].机电信息，2015（15）：92-93.

[2]褚建平.浅析10kV高压开关柜故障原因及防范措施[J].民营科技，2015（12）：216+222.

[3]王建平，杨圣.10kV高压开关柜故障原因及防范措施探讨[J].机电信息，2015（27）：42-43.