10KV高压开关柜故障原因分析及措施

武洋 陈金英

摘要：随着科学技术的快速发展，人们的工作和生活逐渐方便起来，这无形中就加大了电力系统的压力，为了满足人们的需求并保障生活工作能够顺利进行，我国电力企业也逐渐增加了对高压电的使用，10KV开关柜就是比较普遍的产品。然而，在开关柜的运行中会存在多方面的问题影响电力供应，给人们的工作和生活带来极大的损失。本文就针对10KV高压开关柜故障原因进行分析，然后提出有效的解决措施。

关键词：10KV开关柜；故障；原因；措施

我国的电力行业伴随着我国国力的增强和科技的发展，近些年逐年快速发展。正是因为这个原因，我国的10kV高压电控柜在各个行业中有了很好的发展前景，用户的使用数量在不断增多。但是由于我国的基础电力和最新科学技术发展有一定的距离，导致了我国的高压电控柜在应用过程中出现了很多的问题，同时也面临了很多的困难。根据用户的反馈和现场的反馈，我国的10kV高压电控柜在运行过程中还是有一定的使用故障或者是技术问题，文章主要是将现场的问题反馈进行汇总，同时针对各个不同的运行问题和故障，根据多年的工作经验给出相应的处理方法或者是建议，希望通过文章的处理方法或者建议能够规避或者防止高压开关柜在运行过程中出现的问题和故障，为我国的高压开关柜稳定运行保驾护航。

1、10kV高压开关装置种类及特点

当前我国电力市场上使用的10kV高压开关柜设备的类型丰富多样，其运行的方式也是各种各样的，但是其主要的类型可以分为以下几种：（1）固定式的高压开关柜。它的优点是稳定性较好，灵活性比较高；但是其缺点其一是内部构造比较复杂，不容易操作，其二是占地面积较大，不方便安放。这种类型的装置通常用于办公空间较大的地方，比如像厂区或者矿区。（2）箱体式的高压开关柜。这种类型的装置较比上一种来说它的体积小了很多，同时也便于安装。但是它的缺点是散热性慢，无法用于超大负荷的系统中且不能长时间使用。它主要是用于电压负荷较小的户外用电环境中。（3）中置的高压开关柜。这种类型的装置也称为金属铠装中置移开式开关设备。常见的10kV开关高压柜装置型号有KYN-28、KYN44-12等，其主要用于发电厂、工矿企事业等地方，它的特点是体积小，工作效率高。（4）环网式的高压开关柜。这种常见的型号有HXGN17-12环网柜，主要的特点就是结构简单、价格低以及体积小，常常用于城市居民小区、铁路、机场以及高层建筑物等地方。

2、10kV高压开关柜常见故障原因分析

2.1绝缘性能相对较弱

高压开关柜作为电力系统开关设备的典型，其具有两线特点，即范围广、数量多。同时，高压开关柜还存有相应的优势，但基于使用环节故障与问题的频发，致使其难以发挥自身价值，从而引发不可预料的后果。在此过程中，关于高压开关柜绝缘性能相对较弱，可从以下几点进行分析：首先，爬距、空气间隙尚未达标。对于10kV高压开关柜实际使用工作而言，诸多故障成因为爬距和空气间隙尚未达标。即在10kV高压开关柜故障发生时，通过故障制因的寻找与处理，方可避免后续系列性问题的发生。其次，加工质量过于粗糙。针对高压开关柜，于实际制作环节的耐压程度，往往由加工质量、加工水平而决定。但是，在10kV高压开关柜耐压性检测中，若因某元件、某环节耐压性尚未达标，则会诱发加工质量粗糙问题，从而对操作人员生命安全产生威胁。

2.2防爆性与防护性过低

10kV高压开关柜运行阶段，由短路和绝缘老化等诱因造成的一次回路短路故障，使其能够在数万安培电流的影响下，衍生高温、高压气体，再者柜体空间相对狭窄，无法在短期内实现气体释放的目的，从而造成开关柜爆裂和损坏等问题，最终对操作人员产生误伤。对此，笔者建议于10kV高压开关柜设计阶段，以泄压措施的综合考究为前提，避免发生爆裂/损坏等状况。

2.3材料设备质量差和工艺上的缺陷

在电力系统的运行过程中，高压开关柜所采用的各类元器件和材料的质量，硬性地决定着该开关柜的性能。市场上销售的各类柜内使用的元器件品类繁多，质量也良荞不齐。当10kV高压开关柜内部采用质量低劣的元器件时，在长时间运行后，极易造成开关柜绝缘性能的损坏。比如，真空断路器在电流值在不稳定和真空泡在真空度大幅下降的情况下都会出现故障，严重的话会引起爆炸，即便是采用的各元器件都是合格的，且都能通过各类实验，但是组装之后也依然可能出现整台开关柜试验不合格的状况；出现这类问题的根源是设备制造质量差或工艺上的缺陷。常见的此类问题有柜内紧固螺丝在旋紧时，没有按照规定进行操作，使得旋紧之后露出部分过长，支持瓷柱的紧固底板在支持瓷柱处未做应有的特殊处理，电缆制作工艺不良造成内部短路等。工艺上的缺陷往往会减小柜内安全距离，影响开关柜内部绝缘，使整台开关柜的绝缘性能严重下降。

2.4柜体发热

从整体上来看，10kV高压开关柜发热属于正常现象，但若因导电回路、柜体过热而导致的发热，则不可纳入正常状态。其中，导电回路引起的柜体发热，主要由导电回路发热、散热两点成因，即在回路接头处存在接触不良问题，可在开关闭合的情况下，造成热量聚集，从而衍生局部过热现象。而柜体过热则主要由10kV高压开关柜主母导体电流超负荷运转，使其发生热量持续堆积问题，当超出规定界限时，则可诱发柜体过热状况。在此过程中，市场常见10kV高压开关柜导体主要为铜材质、铝材质，但因纯度过低，电阻过大引起热量集中。

3、10kV高压开关开关柜故障的预防对策

3.1做好环境安全保护工作

在运行前应先做好环境方面的保护措施，从而保证电力系统的正常稳定运行。在此方面则可以在通风窗前装置网栅或者是灰尘过滤器的方法来降低高压开关器处的灰尘进入量，从而在环境上对其起到一定的保护作用。另外，在环境的湿度方面则可以通过装载红外线灯加热或者是去湿器的方法来降低湿度，从而减少高压开关器污闪的现象。

3.2安全与性能等方面

高压开关柜作为一种高压成套设备，在考虑良好运行和正常供电的同时还要考虑到安全用电，保证运维人员的人身安全。开关柜内部各导体之间的净距离必须满足电力行业的标准：各相之间以及对地空气间隙必须在125mm以上。当高压开关柜内部采用了新型复合材料時，需要加强各绝缘材料介电常数间的配合，该处理可有效减小盐雾及有害气体对母线的侵蚀。继电保护装置也是需要考虑的方面，比如在安装保护装置时要严格按照标准操作；在系统运行方式发生变化时，要及时调整保护方式以适应系统运行方式的变化；在断路器容量不足时要重新调整继电保护参数等。

3.3增加设备的维护检测

日常设备的维护是必不可少的，可以防患于未然，把问题解决在萌芽状态，对设备安装区域进行合理地划分，安排固定人员进行定期检修维护，检查设备元件的使用情况。更新检修的设备和技术，利用高科技设备和方法提高工作效率。同时设置故障问题报修热线，鼓励群众对有异常的设备进行报修，对设备问题分析和最优化处理，进行最合理的调度，安排工作人员以最快的效率进行检修，保障人民群众的安全。

4、结束语

电力系统的稳定运行能够保障人们的用电安全，所以必须降低10kV高压开关柜在运行过程中发生故障的机率，严格按照安全标准选购材料设备，提高工作人员的专业程度，规范安装维修程序，提高操作技能，确保高压开关柜能安全高效的运行，从而提高电力系统的效率。

参考文献

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[2]张瑞标.10kV高压开关柜故障原因及防范措施[J].环球市场，2017（9）：141-141.

[3]韩善楚.10kV高压开关柜故障原因及防范措施[J].科技传播，2013，5（20）：34-35.

（作者单位：昊华宇航化工有限责任公司）