10kv高压开关柜故障原因及防范措施

张瑞标

广东正超电气有限公司

10kv高压开关柜故障原因及防范措施

张瑞标

广东正超电气有限公司

随着我国经济社会的不断发展，电网的发展与普及工作开展程度也在不断深入，这样的发展条件，也就相应给予了我国电网企业时代发展的新型机遇与挑战，其中，10KV的开关柜所造成安全事故不断发生，给我国电网与其配套设备的发展带来极为不利的发展影响。

10kv高压开关柜；故障原因；防范措施

1、10kV高压开关柜的类型

1)根据安装方式的不同可以将高压开关柜分为移开式与固定式两种。移开式又可以称为手车式，主要是指高压柜内的主要电器元件是安装在手车上的，由于手车可以抽出，互换性较好，供电的可靠性能够在很大程度上得到提高;固定式正好与移开式相反，高压开关柜内的主要电器元件是固定的，虽然不如移开式灵活，但却比较简单经济。2)根据安装地点的不同主要可以将高压开关柜分为户内与户外两种。由于户内外环境、空间等因素，导致有些高压开关柜只能在户内安装使用，有些则只能在户外安装使用。3)根据柜体结构上的不同可以将高压开关柜分为金属封闭铠装式开关柜、金属封闭间隔式开关柜、金属封闭箱式开关柜和敞开式开关柜四大类。

2、10kV高压开关柜发生故障的原因

2.1 绝缘因素

目前，市场上各种电力产品的质量有高有低，而在电力工程中，如果使用了低质量的产品，就会影响开关柜的绝缘性能。比如PT手车、避雷器手车等尺寸、外观与元器件的配置不相符，在实际运行过程中，可能由于外界因素的干扰，导致其性能降低。此外，如果＜10kV电压等级成套设备回路主回路规格、联络桥铜排规格各不相同，则此时，绝缘能力的提升，只能依赖于增加冷缩管、热缩管数量，可由于电力系统内高负荷运行，可直接造成铜排的损坏，使得绝缘层老化速度加快，可间接造成严重的放电事故。

2.2 设备与材料的质量因素

质量因素包括两个方面，一是电力设备质量，二是电力材料质量。在电力工程建设中，会用到多种不同的材料设备，这些材料设备的质量如何，对系统的安全性与稳定性有着直接性的影响，对发电、供电的质量也会造成影响。目前，10kV高压开关柜的故障，隔离触头质量不合格，可引发手车柜隔离触头由于接触不良而引发电弧故障。若绝缘子内部绝缘性能较差的话，同时，酚醛氧剥离绝缘子质量差、环氧浇注互感器的使用不符合要求，在此时材料性能及质量，就可能与电力标准的差距无法弥合。因此，即便电力系统正常运行条件下，绝缘性能老化速度也会加快，使用寿命会缩短。

2.3 安装与维护因素

10kV高压开关柜设备的安装及检修工艺低，非但无法确保设备的安全，而且还可能会增加不安全因素。其中，各出线与母线安装或检修的工作量大，如果个别母排连接螺栓固定不牢固，在运行中，连接处的发热症状可能会比较严重，在此条件下，就大幅增加了整段母线与各馈线做停电处理的可能性。在10kV高压开关柜事故中，电缆制作工艺差，导致电缆质量不合格，进而引发短路事故，可谓数见不鲜。

2.4 操作因素

10kV高压开关柜中的断路器，为一次性主体设备，在变电站运行过程中，其内部的运行环境为高电压、大电流的环境，因此，对设备运行极有可能产生不良的影响，主要表现在以下几方面：一是柜体机械强度不足，发生短路时，由于点动力作用使开关与柜体发生位移，进而形成电弧，甚至会引发爆炸；二是动触头或者静触头，由于长时间使用，两种触头之间产生相互摩擦，造成接触点或接触面减少，引发触头不良状况；三是在安装设备过程中，由于操作不当，对设备结构的完整性造成破坏，比如动静触头插入不规范，可能由于接触电阻过大而出现故障。在安装操作过程中，误动、拒动等均是引发故障的重要因素，表现在操动机构、传动系统的机械故障而引发的开关柜故障，表现在部件变形或位移、脱扣失灵；由于电气控制与辅助回路引发的故障，导致保护装置无法正常执行命令。

3、10kV高压开关柜故障解决对策

3.1 优化材料选择

在对高压开关装置的构成材料进行选择的时候，一方面需要对其的绝缘性进行加强，即：纯瓷绝缘≥16mm/ kV，按12kV计算，爬电的距离至少达到192mm；有机绝缘≥20mm/ kV，按12kV计算，爬电的距离至少达到240mm；

3.2 提高设备的安全性能

35kV的固体绝缘电流感应装置以及电磁类的电压感应装置需要按照10%的设置比例进行抽样调查，完成对其的运行状况的调查实验。就电压感应器来说，其需要将局部放电活动与耐压活动进行结合，实现同时进行，进而达到对其的性能测试。对断路器来说，需要对其分、合闸的不同情况进行分析，进而实现对其抗压能力的明确。注重于制造技术本身与工艺感官体验的结合，进而实现电网发展的有效实现。

3.3 对开关装置的整体进行检验设置

在进行出厂检验的时候，需要对检查活动的开展方式进行多样化、有效化进行，使得产品的总体质量水平得以很好地提高。其检验的内容包括了：对高压开关装置内部的绝缘线进行明确、对起到辅助与控制作用的回路元件进行充分测试、对其运行时的温度改变情况进行明确等。

3.4 对外在环境因素的检测

就外部环境来说，其对于高压开关装置的影响也是尤为突出的，因此，对于外部环境的检测工作开展也就显得尤为必要，在此基础上，所进行的不良影响因素明确与解决，是实现产品工作得以更好进行的重要保障。其具体内容可以是：一者，设置过滤网，减少外界灰层的进入，破坏工作环境的稳定性；二者，是开展除潮工作，使得产品的整体工作环境的温度与湿度满足其工作的实际需求，同时，也能实现其使用寿命的提高。

结语

在电力系统的运行中，10kV高压开关柜发挥着重要的作用，为了确保高压开关柜的稳定性与安全性，应不断总结发生故障的原因，并建立一套科学完善的管理体系，从环境、技术、爬电比距及性能保护等各个方面做好防范措施，以降低高压开关柜的故障发生率，提高系统运行的安全性与稳定性。

[1]黄庆荣.10kV高压开关柜故障原因分析及措施[J].电子世界，2014，(03)：47-48.

[2]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，2013，(27)：42-43.