張曉暉

摘 要：開關柜是電力系統(tǒng)的基本裝置，對保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行有著重要的作用。當前由于各種因素的影響，10 kV開關柜存在著絕緣等級差、防護等級不符合要求等問題，需加強其對策研究。

關鍵詞：電力系統(tǒng)；10 kV開關柜；對策研究

中圖分類號：TM591 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）09-0097-01

10 kV開關柜在為電力系統(tǒng)提供安全運行的保障的同時，在不同的故障狀態(tài)下，還能通過斷開連接動作，有效保證人員及設備的安全。但是在實際過程中，10 kV開關柜長期運行在高壓和大電流環(huán)境中，不可避免的會發(fā)生一些故障問題，例如絕緣失效、導電回路發(fā)熱等故障，給開關柜的工作質(zhì)量造成了一定的影響。本文在對于10 kV開關柜常見故障分析的基礎上，探討其故障解決對策。

1 10 kV開關柜常見故障及原因分析

1.1 絕緣故障

開關柜的絕緣水平是與絕緣處理電壓和絕緣強度有著直接的關系，其出現(xiàn)的絕緣故障通常表現(xiàn)為外地絕緣對地閃絡擊穿、電容套管閃絡、CT爆炸以及瓷瓶斷裂等。開關柜絕緣故障產(chǎn)生的原因來自于爬距及空氣間隙、制造工藝、接點容量、環(huán)境因素等，其中造成開關柜絕緣故障的根本原因是因為爬距及空氣間隙不夠。另外，由于制造工藝的問題，會使得支持瓷柱的穩(wěn)定性較差，在短路電流沖擊作用下，瓷柱會發(fā)生斷裂，可能會造成事故影響的擴大。

1.2 開關柜誤動、拒動故障

這也是10 kV開關柜在使用過程中較為常見的故障問題之一，該故障形成的原因主要有兩個。首先是由于輔助回路與電氣控制回路問題造成的，其次可能是由于傳動系統(tǒng)和操動機構之間發(fā)生的機械故障引起的。第一種故障的表現(xiàn)為輔助開關之間不能實現(xiàn)正常切換，并且由于轉換開關失效等問題可能會造成一定程度的端子出現(xiàn)松動以及操作電源和微動開關故障。傳動系統(tǒng)與操動機構故障主要表現(xiàn)為分合閘的鐵芯卡澀或者松動，造成部件發(fā)生位移變現(xiàn)或者脫口失效等問題。

1.3 開關柜發(fā)熱故障

開關柜在使用過程中，通常都會出現(xiàn)輕度的發(fā)熱現(xiàn)象，但是如果開關柜過度發(fā)熱或者是導電回路同時發(fā)熱，則可能出現(xiàn)開關柜故障。一般情況下，導體散熱的主要途徑是導電回路散熱和發(fā)熱兩種，在導電回路發(fā)熱要高于散熱時，就會造成開關柜的溫度升高，在超出開關柜規(guī)定承受的溫度時，就會發(fā)生局部過熱問題，嚴重情況下可能會導致事故的發(fā)生。開關柜發(fā)生的故障主要有以下兩種：①導體發(fā)熱故障導體發(fā)熱產(chǎn)生的原因是因為主母線在運行時的負荷電流較大，其發(fā)熱功率會相對較高，在超過額定功率值時，就可能會造成導體發(fā)熱。②導電回路過熱導致導電回路過熱的原因主要是因為接頭的接觸質(zhì)量較差，接觸不良會造成熱量的過度聚集，從而引起局部過熱。

1.4 開斷、閉合故障

造成10 kV開關柜開斷與閉合故障的原因主要是由斷路器本體造成的，其故障主要表現(xiàn)為滅弧室損壞、開斷性能差等，真空斷路器中的主要故障為波紋管與滅弧室滲漏、陶瓷管損壞以及真空度降低等。

2 10 kV開關柜故障解決對策

針對當前存在的10 kV開關柜故障分析來看，其故障產(chǎn)生的因素多種多樣，所以應從開關柜的設計及制造階段入手，對開關柜的安裝與調(diào)試、檢修與維護運行等過程進行全方位把握，更好的對開關柜故障進行預防。

2.1 加強性能設計以及制造過程控制

在10 kV開關柜的設計過程中，首先應按照嚴格的設計規(guī)范進行標準操作，在設計過程中應根據(jù)實際工作需要進行繼電器的標準設計，注意當斷路器容量較低時應立即更換繼電裝置，并對各參數(shù)值進行重新設計。在制造過程中，應保證開關柜元器件的質(zhì)量，其次在進行開關柜組裝時應注意保持清潔衛(wèi)生，盡可能將制造過程中的偏差降到最低。

2.2 做好設備調(diào)試與試驗

首先，10 kV開關柜在出廠時就應進行嚴格的出廠調(diào)試以及試驗工作，從而保證開關柜的絕緣性能以及耐壓性能。基于此，開關柜生產(chǎn)廠家需要具備專業(yè)的檢驗設備，從而建立起完善的檢測體系，確保最終的開關柜出廠設備檢驗能順利落實到位。

2.3 改善開關柜運行環(huán)境

當前開關柜運行過程中，其所產(chǎn)生的導體銹蝕等問題很大程度上是由于運行環(huán)境惡劣造成的，所以在日后工作中應注意采取相關措施對10 kV開關柜的運行環(huán)境進行改善處理。比如在雨水較多的季節(jié)應適當加強排水工作，在用電負荷高峰期，應注意開關柜的室內(nèi)通風散熱問題，應相應的在10 kV開關房裝置除濕設備或者空調(diào)，從而減少開關柜內(nèi)部的潮氣。

2.4 加強爬電比距設計

爬電比距設計是指電力設備的外絕緣爬電距離和最高工作電壓之間的比值，開關柜在設計時，適當?shù)募訌娕离姳染嗟脑O計能為供電系統(tǒng)運行安全提供有力的保障。為了達到爬電比距的設計要求，在開關柜安裝時應對其配件類型及規(guī)格進行審核，從而保證狀態(tài)檢修的不斷發(fā)展。

2.5 加強巡檢工作

各單位在應在變電站無人值守的情況相下定期的對10 kV開關柜進行相關的巡檢工作，以便對開關柜的運行狀況有清楚的了解。同時，在巡視過程中應對存在的即便是較小的放電現(xiàn)象都應進行分析總結，或者利用紅外測溫儀對導電回路進行帶電測溫。

2.6 制定相應專項管理制度

變電運行單位應綜合開關柜故障發(fā)生原因及主要故障表現(xiàn)形式制定出相對合理可行的運行管理制度，并確保其能嚴格執(zhí)行，從而應對由于誤操作造成的10 kV開關柜故障問題。除此之外，運行單位應注意加強對設備巡視人員以及運行人員的培訓工作，來努力提升其防誤操作水平，并加強對開關柜的日常巡視，對于巡視過程中發(fā)現(xiàn)的問題進行及時上報和處理。

2.7 其他控制要點

①對于10 kV開關柜的金屬封閉式高壓開關柜動靜觸頭，應該采用非金屬的阻燃材料以及絕緣隔板對其進行預防處理，避免渦流和柜體發(fā)熱等問題。

②在進行開關柜的結構設計時，應該選擇合適的帶電顯示裝置對開關柜進行動靜觸頭的紅外測溫，從而保證能對開關柜運行情況有密切的監(jiān)測。

③在進行10 kV開關柜的觀察孔設置時，應本著方便進行直接觀測的原則進行觀察孔位置的選擇，同時開關柜的接地開關和隔離開關的分合閘操作位置也應相對明顯。

3 結 語

電網(wǎng)中的10 kV開關柜數(shù)量較多，各開關柜的運行環(huán)境也有著較大的差異，所以其面臨的故障問題也不盡相同。所以在對10 kV開關柜故障應對策略的研究中，應注意對其故障產(chǎn)生的主要原因及其設備運行環(huán)境的總結，以便采取相應的措施來解決故障問題。

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