10KV配電柜在應用中的常見故障探討和分析

賈允瞳

摘 要：10KV高壓配電柜屬于電力系統中的基礎設備，也是構成電網運行關鍵的一個部分，高壓配電柜是保證供電正常進行重要部分，他的性能的優劣也嚴重影響電網的平穩性。10KV配電柜平時不僅承擔線路投退工作，還承擔著故障線路切除工作，進而為電網運行安全、運行的穩定以及運行的控制提供有效的保障。本文主要論述了10KV高壓柜在平時運行的重要性，分析了10KV配電柜在應用過程中發現總結的一些缺陷，并且由針對性的對配電柜在電力系統中的存在故障進行分析，結合筆者近年來工作運行經驗，總結幾點建議和防范措施，以此來提升該配電設備在電力系統中安全穩定性。

關鍵：10KV配電柜；故障；處理措施

引言

高壓配電柜，又稱高壓開關，它的主要作用是在電力系統中，發電、輸電、變電、快速通斷和控制或保護工作，涵蓋了目前系統中所有的電壓等級，擔負著電力系統正常運行操作、發生故障時快速的斷開設備的故障和進行維護時隔離其他帶電設備的責任。因此高壓配電柜在電網運行中不可或缺。

1 10KV高壓配電柜目前存在種類及使用現狀

10KV高壓開關已經被廣泛的應用在電力系統中，一般常見的開關柜一般有固定式、箱式、負荷開關柜、落地式和中置式等幾種，其中固定式主要有型號有GG、XGN，中置式主要有型號KYN、ZS。箱體式的開關柜，這類高壓開關它自身體積較小，比較容易安裝，一般用于承受電壓容量比較小的系統之檔中，由于其散熱能力稍差，對于大功率，電器中，箱體式開關不能滿足其性能要求。

2 10KV的高壓開關柜故障產生的幾大因素

2.1安裝與維護質量因素

10KV高壓開關柜的安裝維護質量低，不僅影響設備的使用壽命，還影響了運行人員的人身安全，在設備維護工作時，一些看似無關緊要的小事很可能導致嚴重的后果，例如連接螺栓安裝不牢固，運行時會出現接頭發熱情況比較嚴重。在安裝設備過程中，由于吊裝問題破壞了結構的整體性，動靜觸頭接口不正確，會導致電阻太大而產生運行問題。

在10K開關事故中，由于電纜的制作工藝差，會導致電纜的運行出錯進而引發較為嚴重的事故，經分析危險因素為電纜頭內氣體沒有全部放空，制作過程中刀頭割傷絕緣層及屏蔽層造成空氣環流，致使設備損壞無法繼續使用。

2.2柜子本身材料質量因素

在配電柜的制作過程當中，需要用到各種各樣的材料，而且材料的好壞直接關系到產品的好壞，從而又會牽扯到整個系統是否能正常的運行，目前10KV開關隔離柜的主要事故來源都是由于動靜觸頭的質量不滿足要求，從而引發的接觸不良而引發電弧故障。

如果絕緣子內部的絕緣子性能差，互感器的使用不符合要求，隨著系統的正常運行，各方面也按照要求操作和維護，較差性能的絕緣子也會隨著時間逐漸老化，減少系統的使用壽命。相當一部分電力設備由于絕緣子的老化會導致爬電現象，嚴重的損害系統的可靠性。

2.3設備所處的環境因素

KYN系列高壓開關柜的在平時的使用運行當中，它對整個外部環境的平穩性要求比較高。外部環境的是否達到設計參數要求將在很大程度上影響KYN高壓開關柜的運行使用壽命和發生故障的概率。比如：開關柜放在一個相對平穩的環境之下的時候，運行表現也會非常的穩定，故障率低。如果所處的環境空氣中濕度太大將會導致導電的元器件生銹而導致污閃事故的產生，如果溫度過高或過于干燥有可能引起設備元件材料高溫起火現象。

2.4設備操作因素

由于柜子材料的機械強度達不到要求，短路產生的較大電流，從而產生較大的點動力，使得本體與柜子產生較大的位移量，導致觸頭之間壓力變小，接觸面的收縮電阻急劇增大產生電火花，情況嚴重時會引起柜內元件的閃爆。其次是動靜觸頭由于長時間的開合接觸，兩個觸頭間的接觸面在微觀上表現尖峰和凹處，使得磨損后的接觸面積減少，產生接觸不牢固造成觸頭之間接觸面小虛接引發過熱。

3開關柜故障防范措施

3.1重視材料的選擇與優化

在設計過程中，應充分考慮造成系統故障的關鍵因素，采用科學合理有效的措施在設計柜子參數時將各種危險因素排除在外。目前市場上銷售的各種元器件質量良莠不齊，這就要求設計人員必須慎重考慮選型，其中高壓開關柜設計內容有：斷路器、繼電器、電流互感器、接地開關等元器件。

3.2安全防護措施

對于所有行業來說安全問題是永遠繞不過去的問題，也是整個電力行業必須謹慎對待的，產業的發展不能也犧牲安全為代價，為了保護人員的安全，電力系統制定了相應的標準，包括對地間隙及各導體間距要求在 125mm 以上。同時在復合絕緣構造時，還需要考慮相關參數的科學設計，避免設備對人身造成的安全事故，與此同時也可以避免設備被放電擊穿，以及 有毒物質的化學腐蝕。

3.3性能保護

繼電保護是系統中十分重要的部分，可以起到保護系統，以及遠程控制的作用，因此安裝要求十分嚴格，必須符合相關技術規定，還要不斷地優化繼電保護運行的方式，結合實際運行情況優化參數。并且這在此過程中參數設計也不是一蹴而就的，需要在運行過程中不斷優化改進，并且也能高質量的保證電力系統的穩定運行，在繼電器性能逐漸弱化時，及時的對其進行維護或者更換，并且根據現行系統狀態重新進行參數設計。

3.4環境控制

外部環境的好壞對于高壓開關柜裝置的影響也是比較明顯的。因此為了降低 10kV 高壓開關柜的故障率，外部環境的定期檢測也就顯得尤為重要。比如通風扇和窗戶，可以添加過濾網或網柵來降低進入室內的灰塵，破壞工作環境的穩定性。而對于濕度較大的開關室，要開展除潮除濕工作，通過安裝紅外線燈，除濕裝置為了保證裝置有恒定的濕度，不至于由于外界濕度的變化而造成的系統的失穩。

3.5爬電比距的設計

爬電比距是在開關柜設計過程中的一項重要參數。想要保證整個供電系統的穩定運行，必須在設計時應保證設備符合規定指標的要求。絕緣部分表面的積灰，油污，絕緣強度降低，空氣潮濕都可以引起爬電現象。

國家對此最小爬電現象進行了規定，以保證電網的安全性。高壓開關柜中各個組件的外緣爬電距離與工作電壓的比值不小于每千伏16毫米，有機材料做的絕緣不小于每千伏20毫米。設備設計部門應該嚴格選擇相應設備的型號，保證這一設計要求。在特定的情況下定制相關設備，這樣才能保障供電網工作的可靠性和穩定性。

4結語

現在10kV 高壓開關柜被廣泛的引用在我國電力系統的運行維護中，對高壓開關柜的研究是實現整個電網安全穩定運行的重要環節。從業人員應在工作中吸取經驗和教訓，防止同樣的錯誤再次出現，也可以為解決相同的問題提供指導意見，針對比較常見故障因素，本文也提出了相應的有針對性的改善措施，從而促進了10KV高壓開關柜的不斷完善，從人員、環境、 設備材質及性能保護等各個方面全面的進行考慮才能夠將開關柜存在的問題從根本上消除，這樣才能夠降低10KV高壓開關柜的故障率，從而保障電力系統的安全運行。

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