10kv高压开关柜故障原因及预防措施

10kv高压开关柜故障原因及预防措施

吴悦珍

广宁县恒兴实业有限公司

摘要：10kv高压开关柜在供电系统运行中，既起着维持稳定的作用，又能够在出现故障时断开与设备的连接，使作业人员和设备得到保护。因此，高压开关柜是一个非常重要的配电设备，然而这个开关柜由于长期在高压和大电流的环境中运行，难免会出现一些问题影响其性能的发挥，进而导致人们用电的可靠性和电网的安全性有所降低。因此，要进一步深入研究分析10kV高压开关柜容易产生的故障因素，并且有针对性地制定解决措施，使其能够为电力系统的安全稳定运行提供保障。

关键词：10kV配电设备；高压开关柜；故障原因；预防措施

前言

在电力系统中，10kV高压开关柜是否正常安全地使用对电网具有十分重要的意义，其作为接受与分配电能之用的电气设备，在电力线路发生故障时能快速切断故障部分，使其他设备继续正常运行。由此可见，高压开关柜这个设备起着至关重要的作用，必须尽量降低故障的概率，保障电力企业的供电质量不受影响。

110kv高压开关柜故障原因分析

1.1绝缘方面

电网设备的绝缘能力是衡量其运行是否正常稳定的一个重要标准，同时该因素也直接影响着高压开关柜的运行状态。目前，因我国电力系统中所使用的产品生产厂家比较多，进而质量方面存在偏差，造成在设备维修操作时难免会出现某些部位的损坏，严重影响了高压开关柜的绝缘能力。此外，维修工人的操作不规范，也是损坏高压开关柜绝缘能力的诱因。当高压开关柜运行时，尤其是在高负载的状态下，一定会产生大量的热量，如果维持这种状态的时间太长，会因存在的操作隐患而大大降低高压开关柜的绝缘能力。

1.2安装、检修维护隐患

在对高压开关柜安装过程中，稍有不慎就很容易产生安全隐患。例如不小心破坏了电缆绝缘层；电缆屏蔽层由于接地不良而形成环流；没有将电缆头当中的气体全部都排出去等等。因此，必须在安装环节上把关，以免造成开关柜内出现短路；还有在对高压开关柜进行检查时，必须检查母排连接螺栓是否牢固，防止诱发停电的可能性。

1.3质量方面

影响供电质量及稳定性的另一个重要因素就是电控柜中的元器件质量不合格，进而引起电力系统安全事故发生。例如隔离触头的质量较低，在运行的过程中会因接触不良而产生电弧；还有电力系统的运行环境如果处于潮湿和较多尘埃的地方，就会使开关柜内的部件绝缘性能降低和老化，甚至在供电的过程中绝缘子头产生剧烈的爬电问题，严重影响供电的安全性。

1.4设备老化

随着社会对电力需求量的日益增加，之前所安装的电力设备都会逐渐出现老化现象，各个装置、元器件等的性能也在不断下降。如在电力系统运行的过程中，真空断路器比较容易发生不同故障，尤其是在电流值异常变化的情况下，真空断路器发生故障的概率也就越大。当真空泡的真空度降低或者是在运行的过程中出现损伤，真空断路器的性能也会下降，当真空断路器出现故障的时候极容易发生爆炸问题。当变电站的高压柜增加负荷量时，其系统的短路电流以及容量也会增加。如果电力系统在运行的过程中真空断路器的电流值不符合其标准，真空断路器的性能也会受到短路故障影响，进而下降。上述问题都会影响电力系统运行的安全性和稳定性。

1.5操作问题

（1）如果高压开关柜的柜体没有较强的机械度，当短路电流通过开关的时候，柜体就会在电动力的作用下与开关的位置发生改变，从而大大增加接触头之间的接触电阻，进而产生电弧，严重的还会引发爆炸事故。（2）在长期使用动静接触头的过程中，因为两者之间的机械摩擦导致其接触面或者接触点变小，从而引起接触头接触不良的现象。（3）在对设备进行安装的过程中，由于不规范的操作导致结构的完整性被破坏，具体表现在以下几个方面：开关柜故障发生的原因是操作机构的机械故障和传动系统的机械故障，卡涩、脱扣失灵、部件变形以及位移都是机械故障的具体表现；还有，因电气控制和辅助回路造成的故障，这种情况会导致保护装置对于相关命令不能正常执行。

210kV高压开关柜故障的预防措施

2.1把好材料质量关

在设计电力系统的时候，必须要对引发高压开关柜故障的因素进行深入了解和分析，进而在设计时能够有针对性地采取相关的防范措施。目前市场上销售各种各样的电气元件质量不尽相同，在对各电器元件设计时，必须了解不同环境下的性能，才能够选择最佳的材料，保证开关柜可以在良好的状态下运行。此外也可以将一些性能比较高的材料应用到设计当中，进而更好地提高设备的安全性能。

2.2合理设计

电力系统设计阶段应注重开关柜的事故防范,对潜在的安全隐患实施必要的处理,设计出一个合理可靠的开关柜产品是关键。

（1）在设计开关柜的时候，一定要加强对爬电比距的重视度。只有满足相关指标要求，才能确保供电系统完全稳定运行。国家对爬电比距有明确的规定，高压开关柜当中各个元件之间的外缘爬电比距要超过18mm/kV，有机绝缘要超过20mm/kV。在设计的过程中为了符合该标准，相关的电力施工部门要对电力配件进行严格的把控，如果有必要也可以找厂家订定，从而保证电力系统运行的稳定可靠。

（2）在任何一项工程中最重要的是安全问题，电力行业也不例外，要想长久稳定地发展就必须确保用电的安全。这就需要电力单位制定相应的标准保证系统运行的安全性。如，开关柜当中的各个导体之间和对地空气间隙都不能小于125mm。在对负荷绝缘结构应用时，要明确各个绝缘材料的介电常数的配合。从而使得安全事故的发生得到有效规避，母线也不会受到有害气体和烟雾的腐蚀。

2.3提高安装调试水平

在高压开关柜现场安装过程，必须确保质量，需注意以下几点：①高压开关柜运行过程不能受碰撞，以免骨架变形，或薄面板碰凹，变面防腐涂层刮花。②并排柜体的安装基础槽钢要求水平，每米误差不大于1mm。③中置柜基础高度要适中，考虑到手车进出要方便，地坪上不得形成台阶。④运输安装过程要切实保护真空灭弧室，特别是装设柜顶主母线时，要用硬板盖住真空开关顶部，防止工具、螺栓掉下砸坏灭弧室。⑤自配主母线必须满足以下要求：与电器元件连接的母线，接头处应可靠连接，以免影响通流能力；电流较大时，接头必须搪锡；裸铜与裸铜连接时，导体表面必须涂防护剂，防氧化防潮。⑥柜体二次引线电缆必须按指定路径敷设，不得阻碍运动件活动，或日后维护检测时被踩伤。⑦柜体接地主母线应与安装基础预埋的接地网可靠连接，确保接地的连续可靠性。另外，在10kV开关柜运行的情况直接受安装调试工艺水平的影响。因此，对安装调试人员的培训力度要进一步加大，并且施行考核制度，只有通过考核才能上岗工作，从根本上提高10kV开关柜的安装调试工艺水平。

2.4重视安全操作

10KV变配电工程施工是高压电工程施工，所以，在10KV变配电工程施工中的时候梢有不慎就有可能酿成悲剧。为避免悲剧的发生，工人在10KV变配电工程施工一定要注意安全，谨遵以下安全操作注意事项，也就是高压开关柜安全操作注意事项。其一，在全部和部分带电的盘上进行工作，应将检修设备与运行设备以明显标志隔开，这个和电表箱的操作还是很接近的。其二，有电流互感器和电压互感器的二次绕组应有永久性的、可靠的保护接地。其三，在运行的电流互感器二次回路上工作时严禁将电流回路断开。其四，在运行中的电压互感器二次回路上工作时严格防止短路或接检查断电保护和二次回路的工作人员，未经值班人员许可，不准进行任何倒闸操作。

2.5加强对开关柜的运行巡检工作

运行巡检工作非常重要，把事故隐患遏制在萌芽中。运行单位对于没有值守人员的变电站，一定要加大对其的检查力度，安排专门人员定期进行巡检。在巡检过程中要做到高度认真和细致分析，有时会因为一个小小的放电现象在下一次巡检时都有可能已发展成绝缘故障。另外，在巡检开关柜运行情况的时候，要对导电回路进行测温，测温所使用的工具为红外线测温仪等，如果发现温度异常，要及时向上级回报，并将负荷转移到别处，避免发生发热故障。

2.6改善开关柜的运行环境

改善开关柜的使用环境能够更好地发挥开关柜的性能，降低事故的发生机率。开关柜的运行状况直接受其工作环境的影响，恶劣的工作环境会导致开关柜发生绝缘放电、污闪等问题。因此，要有效改善开关柜的工作环境，比如夏季，在用电高峰期的时候要做好通风工作，避免设备温度过热。此外，还要将除湿设备、空调等安装在开关柜当中，防止其温度过高。同时在停电检修的时候，相关人员要做好清扫工作，避免发生污闪故障。

2.7加强对10kV开关柜的运行管理

首先，检修人员在检修的过程中要注意隔离开关法兰、绝缘子瓷件是否存在裂纹现象，并且在巡查的过程中要看瓷件是否有异常的晕电情况；其次，在检查的过程中如果断路器出现动作断开故障电流时，工作人员要马上对断路器进行检查；最后，如果开关柜中的断路器在工作期间因启动操作机构的压力较高，进而引发以下几种情况：断路器油量不足、分合闸闭锁、SF6断路气体压力太低等，工作人员要立刻停止操作断路器。

3总结

总之，10kV高压开关柜是配电系统中的重要组成部分，对供电能否正常运行起着至关重要的作用，一旦出现故障就会严重影响电网运行。因而，不仅要在安装改造工程中严格把关，按照相关规范标准进行安装，还要对日常运行中常见的故障做好预防措施，降低故障机率，使高压开关柜能够在最佳的状态下工作，以保障电力系统的供电可靠性达到最佳。

参考文献：

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[2]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.

[3]周惠兵.高压开关电器设备常见故障及其处理措施[J].中国科技信息，2014（23）：155-156