10千伏高压开关柜常见故障分析和解决措施

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【摘 要】随着社会及工业生产的不断发展、电力需求的不断增加，10kv高压开关柜被广泛使用于供配电系统。本文就10kv高压开关柜常见故障进行分析，并提出对应解决措施。

【关键词】10kv高压开关柜 常见故障 分析 解决措施

中图分类号：TU855 文献标识码：A 文章编号：1009―914X（2013）35―360―01

近年来电力行业进行了深入改革，10kv 高压开关柜的使用也变得更为普及。开关柜不仅维持了电力系统的稳定运行，而且在各种故障状态下可断开连接的设备，保证了设备及操作人员的安全。从长期发展的角度考虑，电力企业需加强 10kv 高压开关柜故障诊断并采取相应的处理措施，使其在系统中更加安全可靠。

一、10kv高压开关柜常见故障分析

1、拒动、误动故障

这种故障是高压开关柜最常见的故障之一，其原因可分为两类。一类是因操作机构及传动系统的机械故障造成，具体表现为机构卡涩，部件变形、位移或损坏，分合闸铁芯松动、卡涩，轴销松断，脱扣失灵等。另一类是因电气控制和辅助回路造成，表现为二次接线接触不良，端子松动，接线错误，分合闸线圈因机构卡涩或转换开关不良而烧损，辅助开关切换不灵，以及操作电源、合闸接触器、微动开关等故障。

2、开关柜绝缘故障

10kv开关柜绝缘故障一般是绝缘放电现象，例如导体相间或对地闪络以及支柱瓷瓶闪络等。绝缘放电是由于绝缘体或绝缘间隙的绝缘强度不满足要求，在高压条件下发生放电，严重时甚至会发生绝缘击穿事故。10kv开关柜的运行环境较差是造成绝缘故障的主要原因，污闪就是这种绝缘故障的主要表现形式。在一些工业比较发达的地区和沿海城市，开关柜内部的绝缘子以及套管等部位日积月累就会堆积较多的污秽，在空气湿度较大的气候条件下，如果某些绝缘子支柱的泄漏距离偏小，就难以适应这种污染较重和湿度较大的环境，极易造成污闪。

3、防爆以及防护等级不够

10kv 开关柜内设有防爆泄压通道，一般有母线室泄压通道、开关室泄压通道以及电缆室泄压通道。泄压通道上方柜顶盖板一边使用镀锌螺丝另一边使用塑料螺丝，用来在柜体发生故障时冲破盖板释放压力，从而避免柜门和操作人员受到冲击。如果厂家在生产过程中没有严格把关工人偷懒致使全部使用了镀锌螺丝，则可能导致事故扩大或人员伤亡。在 10kv 开关柜的面板通常设有电缆小室观察孔、开关分和指示孔、散热孔、柜面板照明孔以及紧急解锁孔等，这些小孔在为使用提供方便的同时也带来了风险隐患。当事故造成开关柜内压力较大或泄压通道盖板没有及时冲破的情况下，容易给操作维护人员带来危险。

二、10kv高压开关柜故障应对措施

1、严格按照国家标准进行材料选型

电力系统设计阶段应注重开关柜的故障防范，对潜在的安全隐患实施必要的处理。开关柜设计的关键内容包括：柜体、断路器等一次元器件的选型，全面分析各种元器件的性能，从稳定性、可靠性等方面优化设计，如：对柜体内的元器件科学分布，使设备在更加优越的环境下完成操作。考虑到用户的实际需求，设计时可选择高性能的元器件组装系统，提高设备运行的安全系数。

2、提高业务人员运行操作

（1）高压开关柜内断路器运行中，出现油断路器严重缺油、SF6 断路器气体压力异常、液压（气动）操动机构压力异常导致断路器分合闸闭锁时，严禁对断路器进行操作。

（2）断路器开断故障电流后，值班人员应对线路和设备进行巡视检查，排除故障后方可合闸。

（3）断路器对故障线路实行强送后，无论成功与否，均应对断路器进行仔细检查。

（4）断路器发生拒分时，应将发生拒动的断路器脱离系统，待查明拒动原因并消除缺陷后方可投入。

（5）运行巡视时，要注意隔离开关绝缘子瓷件及法兰有无裂纹，夜间巡视时应注意瓷件有无异常电晕现象。

（6）进行隔离开关倒闸操作时应严格监视隔离开关的动作情况，如发现卡涩应分析原因并进行处理，严禁强行操作。

3、提高开关柜绝缘性能

开关柜在接入电网并正式运作后，将会长时间承受工作电流电压，如果开关柜各组件的质量存在问题或是与电网相关的参数不符，会在很大程度上加剧开关柜运行状态的恶化，从而导致事故发生。所以，生产之初应当采取以下措施进行改良：

（1）高压开关柜内的绝缘件，如套管、绝缘子、触头罩以及隔板等，应采用阻燃绝缘材料，不应当采用聚氯乙烯、酚醛树脂或聚碳酸脂等有机绝缘材料。

（2）一定要按部颁标准要求，带电体对地距离不小于125mm。这个距离虽比过去100mm的要求有所提高，然而这也是最低要求。125mm不对称间隙的工频最大耐受电压约为49kv，而在不利情况下，电容传递过电压最大值有可能高达63kv，可见这个间隙距离是不够的。

（3）应充分注意元件选择，特别是电压互感器要选择伏安特性较好的产品，即在线电压下无显著饱和的电压互感器。对于隔板等，应选用绝缘性能好、不燃烧或阻燃的绝缘材料。

（4）提高外绝缘的泄漏比距。泄漏比距是衡量防污闪能力的重要参数。在有关规定中，普通地区要求泄漏比距不小于1.2cm/kv，然而福建省的运行情况表明这个数值偏小，这是由于福建省位于亚热带潮湿地区，湿度大。10kv开关虽处于室内，但并不能消除飘尘的沉积，考虑到大气环境条件日趋恶化，10kv开关柜的外绝缘泄漏比距应选择20.6cm/kv以上为宜。

2、提升 10kv 开关柜的防爆能力以及防护等级

（1）减少开关柜面板上不必要的开孔，例如，除了设置电缆小室观察孔、开关分合指示观察孔、开关小室观察孔外不在开设其它小孔；

（2）确保高压柜顶泄压通道盖板螺丝的安装符合要求，从而保证发生事故后柜内高压气体能冲断顶盖的塑料螺丝，达到泄压目的；

（3）合理的布置各小室的泄压通道；

（4）在日常的维护中要进行对前后门螺丝的检查，保证其牢固可靠。

总而言之，高压开关柜事故对电力系统性能的影响甚大，不仅增加了电力工程的建设成本，对操作人员的生命安全也会构成较大的威胁。操作人员应结合具体的标准要求，对高压开关柜采取安全防护措施，降低故障的发生率以保证其性能。要对各级设备严格管理，要严格落实各个环节的责任制度，严格执行相关的操作规范和技术要求，定期进行春防试验、预防性检修，加强日常巡视和维护保养。及时排除隐患，及时记录运行的相关情况。

参考文献：

[1] 韦科迪. 浅析 10kv 高压开关柜故障原因及防范措施. 机电信息 2012（15）

[2] 施小阳.浅析 10kV 高压开关柜的检修维护. 科技创新与应用2013（18）

[3] 郑德智. 10kv 高压开关柜事故分析及改进策略. 机电信息2012（15）

[4] 马永福.浅谈10kv高压开关柜的检修维护. 机电信息2013（09）