10 kV高壓開關柜交接試驗方法探討

賈陳瑩

（濰坊光明電力服務有限公司壽光分公司，山東壽光 262700）

由于10 kV 高壓開關柜交接試驗的步驟和程序復雜性較高，因此需要專業(yè)能力較強和個人素質較高的工作人員進行操作[1]。通過進行10 kV 高壓開關柜交接試驗，可有效預防設備損壞，并確保其正常運行，從而降低安全事故的發(fā)生率。

1 10 kV高壓開關柜相關概述

1.1 10 kV高壓開關柜的概念及特點

10 kV 高壓開關也稱為成套配電裝置，其主要部件是斷路器。設備生產廠家按照電氣一次主接線圖的相關標準和要求，在金屬柜體中組裝了高低壓電器、母線和絕緣子等組件。柜體的選擇可是封閉式或敞開式，用作電力系統(tǒng)中接收和分配電能的裝置[2]。

10 kV 高壓開關柜具有以下特點。

（1）開關柜涵蓋了電能匯集、電氣線路分配、計量和保護等功能。每個開關柜對應一個主回路方案和一個輔助回路方案。當主方案無法滿足要求時，可選擇幾個單元方案進行組合實現。

（2）開關柜具有一定的操作流程和機械或電氣聯鎖機構。

（3）開關柜的金屬外殼接地。金屬外殼的作用是支撐和防護，因此對金屬外殼要求具有一定的剛度和強度，以確保開關柜安裝的穩(wěn)定性，防止在開關柜內部出現故障情況下，外殼金屬變形或折斷等。此外，金屬外殼還能避免人體接近帶電部件和觸及運動部件，減少外部因素對開關柜設備的干擾，并減少設備損壞的可能性。

1.2 高壓開關柜的分類

高壓開關柜的類型多樣，可分為以下幾個類型。

（1）按照斷路器的安裝方式，可分為移開式和固定式。移開式通常用字母Y 表示，即斷路器安裝在可抽出的手車上。該類型的開關柜具有互換性強、供電可靠的優(yōu)點。固定式通常用字母G 表示，即所有電器元件以固定方式安裝。該類型的開關柜安裝簡單、經濟實用。

（2）按照安裝地點，可分為戶內式和戶外式。戶內式通常用字母N 表示，只能安裝在室內；戶外式通常用字母W 表示，只能安裝在戶外。

（3）按照開關柜的柜體結構，可分為金屬封閉鎧裝式、金屬封閉間隔式、金屬封閉式及金屬敞開式。金屬封閉鎧裝式通常用K 表示，其中斷路器、母線、互感器等設備安裝在接地中，并利用金屬隔板隔離不同隔室的金屬封閉開關設備；金屬封閉間隔式通常用J 表示，所有電氣元件安裝在單獨的格隔室內，可使用非金屬隔板；金屬封閉箱式通常用X 表示，開關柜外殼采用金屬材質，屬于封閉式；敞開式則是部分外殼為敞開狀態(tài)，在沒有保護等級要求時可選擇使用敞開式開關柜。

2 10 kV高壓開關柜交接試驗內容

一般情況下，10 kV 高壓開關柜交接試驗需要進行預防性的試驗，以降低電氣設備在運行中發(fā)生安全事故或設備損壞，具體的預防性試驗包括以下幾方面。

2.1 絕緣電阻測試

10 kV 高壓開關柜的絕緣電阻測試用于檢查開關的斷裂性和絕緣性。一般情況下，采用傳統(tǒng)的測試方法需要兩名工作人員共同完成。在測試中，需要將開關從熱備狀態(tài)調整至冷備狀態(tài)，即將開關從開關柜中拉出。其中一名工作人員需要壓住開關柜觸頭盒的檔簾機構，使得負載側和母線側的觸頭全部顯示在外側[3]。使用高壓驗電筆檢測負載側是否存在電，并使用搖表測量負載側的絕緣電阻。該方法的優(yōu)勢是可在短時間內完成所有操作。但缺點是安全性較低，易發(fā)生意外情況，主要表現為母線靜觸頭外露，工作人員在測量時未重視安全距離，導致觸電傷人。測量位置出現失誤也會對工作人員的人身安全構成威脅[4]。在實踐中發(fā)現，由于人為操作因素，10 kV 高壓開關柜絕緣電阻測試中發(fā)生的安全事故比例較高，不利于電廠的電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行。為解決測試中存在的安全問題，須嚴格遵循相關工作要求，按照規(guī)定的程序進行操作，以降低違規(guī)行為的發(fā)生率。

2.2 耐壓試驗

10 kV 高壓開關柜進行耐壓試驗的主要目的是確保開關柜回路的工頻絕緣水平符合規(guī)定標準。該試驗為破壞性測試，通過施加壓力來發(fā)現開關柜絕緣部分的問題，如破損、受潮和老化等。耐壓試驗通常包括直流耐壓試驗和交流耐壓試驗。直流耐壓試驗主要測量電流泄漏情況，常用設備為AGF 直發(fā)測試設備。交流耐壓試驗常用設備為MSXB 串聯諧振交流耐壓試驗裝置。在進行耐壓試驗時，需要將開關斷開，并使其中一側接地，然后使用試驗變壓器在另一側與地之間施加高壓，施加時間通常為1min。接下來閉合開關使兩相接地，最后再利用試驗變壓器在另一相與地之間施加高壓，增加至42 kV，并保持1min，以確保被測試的開關柜在增加高壓過程中不會產生擊穿等情況[5]。

2.3 回路直流電阻測試

10 kV 高壓開關柜進行回路直流電阻測試的主要目的是檢查開關柜主導回路連接的可靠性，以及確認材料的導電性能是否符合規(guī)定標準。測試中使用直流電阻測試儀，將測試電流設置為100 A 或開關柜的額定電流，并按照相關標準和要求測量開關柜母線側到電纜出線側的直流電阻數值。這樣做可確保開關主導回路具有可靠的連接性，并確保導電材料符合相關標準和要求。

3 10 kV高壓開關柜交接試驗的流程及存在的問題

3.1 10 kV高壓開關柜交接試驗的流程

對于10 kV 高壓開關柜的交接試驗，需要安排3名專業(yè)工作人員，其中一人擔任監(jiān)督崗位，兩人擔任操作崗位。試驗流程如下。

（1）進行前期準備工作，包括測試設備的準備和確保接地線分閘狀態(tài)。操作人員使用專業(yè)電阻測量設備，在開關母線的斷口位置進行電阻測量，確保設備符合規(guī)定標準，電阻值需高于1 200 Ω。

（2）增加設備工作電壓至3 kV，并持續(xù)1min，之后測量設備的絕緣電阻值。如果電阻值仍高于1 200 Ω，則說明耐壓結果達到標準；如果低于1 200 Ω，則需要更換設備。

（3）拆除實驗室內高壓開關柜的接地導線，使開關保持合閘狀態(tài)。

按照此流程進行10 kV 高壓開關柜的交接試驗需要投入較長時間且工作量較大，工作人員易因疲勞而出現操作失誤，從而引發(fā)安全事故。因此，對10 kV高壓開關柜交接試驗的方法需要進行優(yōu)化和改進。

3.2 10 kV高壓開關柜交接試驗存在的問題

結合10 kV 高壓開關柜交接試驗的情況，分析存在的問題，具體如下。

（1）操作流程復雜。交接試驗需要反復操作多次，并且需要兩名操作人員配合，以及一名監(jiān)督人員全程監(jiān)督，需要投入大量人力、物力和時間。采用傳統(tǒng)的逐個試驗方法，對于擁有多組開關柜的變壓器來說，需要進行多次操作，工作人員的工作量較大。

（2）數據精確性不足。若在試驗中出現絕緣電阻測試數據缺失或其他異常情況，可能導致電回路電阻測試數據出現問題，在交流耐壓試驗中出現擊穿或異常放電情況，這將對試驗結果數據的準確性產生較大影響。

（3）導線纏繞方式問題。許多工作人員在操作過程中根據自身經驗，傾向于使用裸銅線作為短線路和地線的材料，并直接采用纏繞方式連接。盡管這種操作簡單，但在實際應用中存在安全風險，如設備接觸不良或短路等問題，并且存儲和管理也較為困難。另外，在測試中使用裸導短路或接地方式雖然會表現出較高可靠性，但測試時間較長，導致測試進度緩慢。

（4）復雜的試驗環(huán)境。10 kV 高壓開關柜交接試驗流程繁瑣，涉及交叉作業(yè)。同時，高壓室內的工作環(huán)境特殊，增加了試驗工作的安全風險。

4 10 kV高壓開關柜交接試驗方法的優(yōu)化和改善

4.1 構建完善的試驗管理規(guī)章制度

在進行10 kV 高壓開關柜交接試驗時，需要建立完善的試驗管理制度，并提高相關工作人員的專業(yè)培訓和考核水平。同時，要加強對交接試驗的標準化和規(guī)范化管理。在具體試驗前，需要對工作人員的能力進行培訓和考核，確保其擁有完成試驗所需的技能和能力。由于試驗過程存在一定的安全風險，因此需要制訂安全文明操作規(guī)范和條例，并加強對“五防”措施的執(zhí)行，以避免因人為操作失誤而造成的安全風險。在開關柜操作中，可采用連鎖裝置或提示性措施，對質量問題進行技術改進，以提高試驗質量的控制，確保操作的安全性。

4.2 開展標準化的試驗操作流程

為避免試驗進度受阻，需要加強對試驗相關設備的管理，確保材料質量符合標準。在試驗過程中，應使用專業(yè)的測試線確保良好連接，并多次分合斷路器以降低接觸電阻的干擾。

為提高試驗效率，可采取標準化流程。工作人員根據試驗方案分組，一組負責回路直流電阻試驗，另一組負責絕緣耐壓試驗。第一組進行回路直流電阻試驗時，第二組同時檢查試驗條件并完成接線。之后，兩組分別斷開高壓室與主變及其他高壓室的電氣連接，以便進行下一步操作。通過高效布置試驗方案，可實現一次性完成所有開關柜的絕緣電阻和耐壓試驗，簡化操作流程，降低重復性步驟，提高試驗效率，同時降低成本。

4.3 加強試驗作業(yè)環(huán)境和工作人員管理

為確保開關柜交接試驗環(huán)境適宜，需要控制溫度和濕度，避免過高溫度對元器件造成損害。同時，需要提高對工作人員管理的水平，合理安排交叉作業(yè)人員，有序疏散非試驗人員，并嚴格執(zhí)行加壓規(guī)定，以防止柜內環(huán)境擁堵。

在進行10 kV 開關柜的分配時，必須確保三相交流電之間和相對地之間有足夠的距離，以預防短路，確保電能在使用中的安全性和穩(wěn)定性。

5 結束語

綜上所述，如果10 kV 高壓開關柜發(fā)生內部故障，將對電力運行帶來嚴重干擾，導致電力供應短缺，并對設備運行人員的人身安全構成威脅。因此，為確保安全，需要提高10 kV 高壓開關柜交接試驗水平，并全面探索存在問題的解決方法。