10kV开关柜常见故障原因及解决对策刍议

张晓晖

摘 要：开关柜是电力系统的基本装置，对保证电力系统的安全稳定运行有着重要的作用。当前由于各种因素的影响，10 kV开关柜存在着绝缘等级差、防护等级不符合要求等问题，需加强其对策研究。

关键词：电力系统；10 kV开关柜；对策研究

中图分类号：TM591 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）09-0097-01

10 kV开关柜在为电力系统提供安全运行的保障的同时，在不同的故障状态下，还能通过断开连接动作，有效保证人员及设备的安全。但是在实际过程中，10 kV开关柜长期运行在高压和大电流环境中，不可避免的会发生一些故障问题，例如绝缘失效、导电回路发热等故障，给开关柜的工作质量造成了一定的影响。本文在对于10 kV开关柜常见故障分析的基础上，探讨其故障解决对策。

1 10 kV开关柜常见故障及原因分析

1.1 绝缘故障

开关柜的绝缘水平是与绝缘处理电压和绝缘强度有着直接的关系，其出现的绝缘故障通常表现为外地绝缘对地闪络击穿、电容套管闪络、CT爆炸以及瓷瓶断裂等。开关柜绝缘故障产生的原因来自于爬距及空气间隙、制造工艺、接点容量、环境因素等，其中造成开关柜绝缘故障的根本原因是因为爬距及空气间隙不够。另外，由于制造工艺的问题，会使得支持瓷柱的稳定性较差，在短路电流冲击作用下，瓷柱会发生断裂，可能会造成事故影响的扩大。

1.2 开关柜误动、拒动故障

这也是10 kV开关柜在使用过程中较为常见的故障问题之一，该故障形成的原因主要有两个。首先是由于辅助回路与电气控制回路问题造成的，其次可能是由于传动系统和操动机构之间发生的机械故障引起的。第一种故障的表现为辅助开关之间不能实现正常切换，并且由于转换开关失效等问题可能会造成一定程度的端子出现松动以及操作电源和微动开关故障。传动系统与操动机构故障主要表现为分合闸的铁芯卡涩或者松动，造成部件发生位移变现或者脱口失效等问题。

1.3 开关柜发热故障

开关柜在使用过程中，通常都会出现轻度的发热现象，但是如果开关柜过度发热或者是导电回路同时发热，则可能出现开关柜故障。一般情况下，导体散热的主要途径是导电回路散热和发热两种，在导电回路发热要高于散热时，就会造成开关柜的温度升高，在超出开关柜规定承受的温度时，就会发生局部过热问题，严重情况下可能会导致事故的发生。开关柜发生的故障主要有以下两种：①导体发热故障导体发热产生的原因是因为主母线在运行时的负荷电流较大，其发热功率会相对较高，在超过额定功率值时，就可能会造成导体发热。②导电回路过热导致导电回路过热的原因主要是因为接头的接触质量较差，接触不良会造成热量的过度聚集，从而引起局部过热。

1.4 开断、闭合故障

造成10 kV开关柜开断与闭合故障的原因主要是由断路器本体造成的，其故障主要表现为灭弧室损坏、开断性能差等，真空断路器中的主要故障为波纹管与灭弧室渗漏、陶瓷管损坏以及真空度降低等。

2 10 kV开关柜故障解决对策

针对当前存在的10 kV开关柜故障分析来看，其故障产生的因素多种多样，所以应从开关柜的设计及制造阶段入手，对开关柜的安装与调试、检修与维护运行等过程进行全方位把握，更好的对开关柜故障进行预防。

2.1 加强性能设计以及制造过程控制

在10 kV开关柜的设计过程中，首先应按照严格的设计规范进行标准操作，在设计过程中应根据实际工作需要进行继电器的标准设计，注意当断路器容量较低时应立即更换继电装置，并对各参数值进行重新设计。在制造过程中，应保证开关柜元器件的质量，其次在进行开关柜组装时应注意保持清洁卫生，尽可能将制造过程中的偏差降到最低。

2.2 做好设备调试与试验

首先，10 kV开关柜在出厂时就应进行严格的出厂调试以及试验工作，从而保证开关柜的绝缘性能以及耐压性能。基于此，开关柜生产厂家需要具备专业的检验设备，从而建立起完善的检测体系，确保最终的开关柜出厂设备检验能顺利落实到位。

2.3 改善开关柜运行环境

当前开关柜运行过程中，其所产生的导体锈蚀等问题很大程度上是由于运行环境恶劣造成的，所以在日后工作中应注意采取相关措施对10 kV开关柜的运行环境进行改善处理。比如在雨水较多的季节应适当加强排水工作，在用电负荷高峰期，应注意开关柜的室内通风散热问题，应相应的在10 kV开关房装置除湿设备或者空调，从而减少开关柜内部的潮气。

2.4 加强爬电比距设计

爬电比距设计是指电力设备的外绝缘爬电距离和最高工作电压之间的比值，开关柜在设计时，适当的加强爬电比距的设计能为供电系统运行安全提供有力的保障。为了达到爬电比距的设计要求，在开关柜安装时应对其配件类型及规格进行审核，从而保证状态检修的不断发展。

2.5 加强巡检工作

各单位在应在变电站无人值守的情况相下定期的对10 kV开关柜进行相关的巡检工作，以便对开关柜的运行状况有清楚的了解。同时，在巡视过程中应对存在的即便是较小的放电现象都应进行分析总结，或者利用红外测温仪对导电回路进行带电测温。

2.6 制定相应专项管理制度

变电运行单位应综合开关柜故障发生原因及主要故障表现形式制定出相对合理可行的运行管理制度，并确保其能严格执行，从而应对由于误操作造成的10 kV开关柜故障问题。除此之外，运行单位应注意加强对设备巡视人员以及运行人员的培训工作，来努力提升其防误操作水平，并加强对开关柜的日常巡视，对于巡视过程中发现的问题进行及时上报和处理。

2.7 其他控制要点

①对于10 kV开关柜的金属封闭式高压开关柜动静触头，应该采用非金属的阻燃材料以及绝缘隔板对其进行预防处理，避免涡流和柜体发热等问题。

②在进行开关柜的结构设计时，应该选择合适的带电显示装置对开关柜进行动静触头的红外测温，从而保证能对开关柜运行情况有密切的监测。

③在进行10 kV开关柜的觀察孔设置时，应本着方便进行直接观测的原则进行观察孔位置的选择，同时开关柜的接地开关和隔离开关的分合闸操作位置也应相对明显。

3 结 语

电网中的10 kV开关柜数量较多，各开关柜的运行环境也有着较大的差异，所以其面临的故障问题也不尽相同。所以在对10 kV开关柜故障应对策略的研究中，应注意对其故障产生的主要原因及其设备运行环境的总结，以便采取相应的措施来解决故障问题。

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