10kv高壓開關柜故障原因及防范措施

張瑞標

廣東正超電氣有限公司

10kv高壓開關柜故障原因及防范措施

張瑞標

廣東正超電氣有限公司

隨著我國經濟社會的不斷發展，電網的發展與普及工作開展程度也在不斷深入，這樣的發展條件，也就相應給予了我國電網企業時代發展的新型機遇與挑戰，其中，10KV的開關柜所造成安全事故不斷發生，給我國電網與其配套設備的發展帶來極為不利的發展影響。

10kv高壓開關柜；故障原因；防范措施

1、10kV高壓開關柜的類型

1)根據安裝方式的不同可以將高壓開關柜分為移開式與固定式兩種。移開式又可以稱為手車式，主要是指高壓柜內的主要電器元件是安裝在手車上的，由于手車可以抽出，互換性較好，供電的可靠性能夠在很大程度上得到提高;固定式正好與移開式相反，高壓開關柜內的主要電器元件是固定的，雖然不如移開式靈活，但卻比較簡單經濟。2)根據安裝地點的不同主要可以將高壓開關柜分為戶內與戶外兩種。由于戶內外環境、空間等因素，導致有些高壓開關柜只能在戶內安裝使用，有些則只能在戶外安裝使用。3)根據柜體結構上的不同可以將高壓開關柜分為金屬封閉鎧裝式開關柜、金屬封閉間隔式開關柜、金屬封閉箱式開關柜和敞開式開關柜四大類。

2、10kV高壓開關柜發生故障的原因

2.1 絕緣因素

目前，市場上各種電力產品的質量有高有低，而在電力工程中，如果使用了低質量的產品，就會影響開關柜的絕緣性能。比如PT手車、避雷器手車等尺寸、外觀與元器件的配置不相符，在實際運行過程中，可能由于外界因素的干擾，導致其性能降低。此外，如果＜10kV電壓等級成套設備回路主回路規格、聯絡橋銅排規格各不相同，則此時，絕緣能力的提升，只能依賴于增加冷縮管、熱縮管數量，可由于電力系統內高負荷運行，可直接造成銅排的損壞，使得絕緣層老化速度加快，可間接造成嚴重的放電事故。

2.2 設備與材料的質量因素

質量因素包括兩個方面，一是電力設備質量，二是電力材料質量。在電力工程建設中，會用到多種不同的材料設備，這些材料設備的質量如何，對系統的安全性與穩定性有著直接性的影響，對發電、供電的質量也會造成影響。目前，10kV高壓開關柜的故障，隔離觸頭質量不合格，可引發手車柜隔離觸頭由于接觸不良而引發電弧故障。若絕緣子內部絕緣性能較差的話，同時，酚醛氧剝離絕緣子質量差、環氧澆注互感器的使用不符合要求，在此時材料性能及質量，就可能與電力標準的差距無法彌合。因此，即便電力系統正常運行條件下，絕緣性能老化速度也會加快，使用壽命會縮短。

2.3 安裝與維護因素

10kV高壓開關柜設備的安裝及檢修工藝低，非但無法確保設備的安全，而且還可能會增加不安全因素。其中，各出線與母線安裝或檢修的工作量大，如果個別母排連接螺栓固定不牢固，在運行中，連接處的發熱癥狀可能會比較嚴重，在此條件下，就大幅增加了整段母線與各饋線做停電處理的可能性。在10kV高壓開關柜事故中，電纜制作工藝差，導致電纜質量不合格，進而引發短路事故，可謂數見不鮮。

2.4 操作因素

10kV高壓開關柜中的斷路器，為一次性主體設備，在變電站運行過程中，其內部的運行環境為高電壓、大電流的環境，因此，對設備運行極有可能產生不良的影響，主要表現在以下幾方面：一是柜體機械強度不足，發生短路時，由于點動力作用使開關與柜體發生位移，進而形成電弧，甚至會引發爆炸；二是動觸頭或者靜觸頭，由于長時間使用，兩種觸頭之間產生相互摩擦，造成接觸點或接觸面減少，引發觸頭不良狀況；三是在安裝設備過程中，由于操作不當，對設備結構的完整性造成破壞，比如動靜觸頭插入不規范，可能由于接觸電阻過大而出現故障。在安裝操作過程中，誤動、拒動等均是引發故障的重要因素，表現在操動機構、傳動系統的機械故障而引發的開關柜故障，表現在部件變形或位移、脫扣失靈；由于電氣控制與輔助回路引發的故障，導致保護裝置無法正常執行命令。

3、10kV高壓開關柜故障解決對策

3.1 優化材料選擇

在對高壓開關裝置的構成材料進行選擇的時候，一方面需要對其的絕緣性進行加強，即：純瓷絕緣≥16mm/ kV，按12kV計算，爬電的距離至少達到192mm；有機絕緣≥20mm/ kV，按12kV計算，爬電的距離至少達到240mm；

3.2 提高設備的安全性能

35kV的固體絕緣電流感應裝置以及電磁類的電壓感應裝置需要按照10%的設置比例進行抽樣調查，完成對其的運行狀況的調查實驗。就電壓感應器來說，其需要將局部放電活動與耐壓活動進行結合，實現同時進行，進而達到對其的性能測試。對斷路器來說，需要對其分、合閘的不同情況進行分析，進而實現對其抗壓能力的明確。注重于制造技術本身與工藝感官體驗的結合，進而實現電網發展的有效實現。

3.3 對開關裝置的整體進行檢驗設置

在進行出廠檢驗的時候，需要對檢查活動的開展方式進行多樣化、有效化進行，使得產品的總體質量水平得以很好地提高。其檢驗的內容包括了：對高壓開關裝置內部的絕緣線進行明確、對起到輔助與控制作用的回路元件進行充分測試、對其運行時的溫度改變情況進行明確等。

3.4 對外在環境因素的檢測

就外部環境來說，其對于高壓開關裝置的影響也是尤為突出的，因此，對于外部環境的檢測工作開展也就顯得尤為必要，在此基礎上，所進行的不良影響因素明確與解決，是實現產品工作得以更好進行的重要保障。其具體內容可以是：一者，設置過濾網，減少外界灰層的進入，破壞工作環境的穩定性；二者，是開展除潮工作，使得產品的整體工作環境的溫度與濕度滿足其工作的實際需求，同時，也能實現其使用壽命的提高。

結語

在電力系統的運行中，10kV高壓開關柜發揮著重要的作用，為了確保高壓開關柜的穩定性與安全性，應不斷總結發生故障的原因，并建立一套科學完善的管理體系，從環境、技術、爬電比距及性能保護等各個方面做好防范措施，以降低高壓開關柜的故障發生率，提高系統運行的安全性與穩定性。

[1]黃慶榮.10kV高壓開關柜故障原因分析及措施[J].電子世界，2014，(03)：47-48.

[2]王建平，楊圣.10kV高壓開關柜故障原因及防范措施探討[J].機電信息，2013，(27)：42-43.