10kV配電開關柜的設計應用問題及對策

葛蘭

摘要：隨著人們對電力需求量的日益增加，我國電網建設取得了巨大的發展機遇，在這樣的社會環境下，10kV配電系統迅速發展，在電網運營中扮演重要的角色。10kV配電開關柜是整個電網的重要組成部分，發揮著至關重要的作用，其運行質量直接影響到整個電網運行的質量。筆者結合自身的工作經驗和專業知識，研究分析10kV配電開關柜的設計應用問題及對策。

關鍵詞：10kV；配電開關柜；問題；對策

在現代社會經濟的發展過程中，工業化水平和居民生活水平大幅度提高，對于電力的運用和依賴性也越來越高，對電力設備的質量和工作效率的要求也更高。在現階段，10kV配網系統的應用非常廣泛，同樣的高壓開關柜的應用也很普遍。高壓開關柜作為電力系統中的重要部分，其性能對10kV配網的運行具有重要意義。在實際的應用中，高壓開關柜普遍可以達到現階段的基本工作，但是也存在一些問題。這些問題對電網的安全性、穩定性都造成了不良影響，分析其問題并出具相關的對策，對于10kV配電高壓開關柜的設計改進具有重要意義。

一、10kV配電開關柜總設計內容

第一，對控制電路設計要點進行分析。10kV配電開關柜中設置了大量的元器件，控制電路的作用便是對各類元器件進行合理連接和傳遞，控制電路設計是否合理對10kV配電開關柜能否正常運行會產生一定的影響，不合理的設計甚至會導致10kV配電開關柜無法正常運行。為了提升控制電路設計的合理性，設計人員需要做好如下幾方面工作：其一，對10kV配電開關柜設計要求及流程等進行了解和掌握，保證設計工作能夠如期展開；其二，對10kV配電開關柜內部每種元器件的作用及體積大小等進行明確，在實際設計過程中需要嚴格遵循“自上而下，從左至右”的順序，在保證設計質量的同時可縮短設計時間。

第二，對絕緣距離設計要點進行分析。10kV配電開關柜的用途便是對不同相的電流進行合理分配，為了使其用途得到充分發揮、減少短路情況出現的幾率，需要對其絕緣性能進行提升，設計人員在實際設計過程中可以從如下幾方面著手：其一，使用絕緣物質對帶電導體進行合理包裹，通常情況下控制包裹的長度在十厘米左右；其二，在地面和10kV配電開關柜之間對絕緣隔板進行合理設置，并且需要做好絕緣隔板防腐蝕工作，減少后期使用過程中因腐蝕出現絕緣性降低的情況；此外設計人員也可以根據實際情況對帶電導體的絕緣性進行適當的調整。

二、10kV高壓開關柜的作用

10kV電網系統的主要作用在于通過對正常的線路進行開啟、閉合、斷開，以及保證正常的電力運輸及電力負荷比例的控制，保障及控制發電系統的有效運行。在電力系統出現故障時，對故障源進行有效的隔離，保障正常的供電渠道繼續有效的運行。正常的運行維護工作中，可以對電路進行分隔控制。維修和故障排除過程中，可以確保其能安全可靠的接地，確保線路與設備的運行以及維修人員的人身安全。對運行中的供電系統，要使其能夠隨時測出10kV供電系統的電壓及電流相關參數的指標，一旦超出正常的范圍，即發出警報。

三、10kV配電開關柜設計應用問題和處理對策分析

（一）10kV配電開關柜設計應用問題分析

第一，對溫升問題進行分析。10kV配電開關柜內部元器件均在封閉的空間中運行，在實際運行過程中各類元器件會產生不同的熱量，熱量難以散發至10kV配電開關柜外，為此導致柜內溫度明顯升高，在超過規定值后元器件便會出現燒壞的情況，嚴重時會使10kV配電開關柜無法正常運行。第二，對10kV配電開關柜自身絕緣問題進行分析。經過研究發現導致配電開關柜出現絕緣性問題的原因主要包括如下幾方面：其一，空氣絕緣間隔較小。相關規定中要求空氣絕緣間隙的最小值為125mm，目前部分電力企業將相和相，相和地之間的空氣絕緣間隙設置在100-125mm之間，同相關規定要求不符，在后期使用過程中出現安全事故的幾率將會有所增加。其二，配套附件絕緣性能較差。當前一些生產廠家為了最大程度的減少投入成本，存在使用絕緣性能較差的配套附件進行生產的情況，此種情況導致配電開關柜污閃電壓無法達到規定要求，在后期可能會出現不同程度的意外事件。其三，在使用復合絕緣模式時未對空氣間隙進行合理設置。當前一些電力企業會在配電開關柜內部合理增設絕緣隔板，進而形成帶電體→空氣間隙→絕緣隔板→接地體的復合絕緣模式，此種模式對提升配電開關柜運行效果有一定的積極作用，但是在實際設置過程中存在空氣間隙設置過小的情況，在后期使用過程中會出現絕緣事故。其四，未做好檢修工作。配電開關柜運行環境相對較差，在粉塵，蒸汽及煙霧影響下其絕緣層表面會出現被腐蝕的情況，使其絕緣性有所降低；此外電力企業未派專業人員定期進行檢修，無法及時發現和解決配電開關柜的問題，進而會出現絕緣故障。

（二）解決對策

第一，對10kV配電開關柜內部溫度進行密切觀察。為了減少溫升問題帶來的影響，在10kV配電開關柜設計過程中設計人員可以根據實際情況在連接層涂刷適量的導電膏，同時可以對鍍錫等一系列降溫材料進行合理應用；第二，提升配電開關柜絕緣性能。為了有效解決配電開關柜自身絕緣性能較差的問題，電力企業需要做好如下幾方面工作：其一，在設計過程中設計人員需要根據實際情況對配電開關柜絕緣性能，體積及其他指標等進行確定，保證滿足實際使用需求，并且需要將斷口設置成可視和可測的形式，為后期檢修過程一定的提供便利條件。其二，相關人員需要將所在地區的情況及相關規定的要求作為依據對空氣絕緣間隔進行合理設置，保證設置值>125mm，在保證配電開關柜正常運行的同時可以減少安全事件出現的可能。其三，在選擇配套附件時需要對其沿面絕緣爬電比距及其他方面性能進行嚴格檢查，通常情況下控制瓷絕緣件的沿面絕緣爬電比距在18mm/kV左右，控制有機絕緣件的沿面絕緣爬電比距在20mm/kV左右，進而有效提升配套附件的絕緣性。其四，在使用復合絕緣模式時需要根據實際情況保證空氣間隙>30mm，將因空氣間隙過小出現絕緣事故的幾率降至最低。其五，在開關柜安裝時做好防腐處理，在投入使用后電力企業需要派相關人員對粉塵進行清理，同時需要定期展開檢修，及時發現問題及時采取有效措施進行處理，進而提升開關柜運行安全性。

（三）應用建議

隨著時代的快速發展，電能需求量明顯增多，并且對電能質量提出了較高的要求，為了更好的順應時代發展要求，現提出以下幾點建議：其一，在電流較大，保護配合要求較為嚴格且存在重合閘要求的回路中對斷路器進行合理使用，在保證工作順利進行的同時可以減少安全事故出現的幾率；其二，在容量較小且滿足保護配合的情況下將負荷開關和熔斷器作為開斷元件，兩者操作較為簡單，并且能夠根據實際情況快速完成熔斷和限制短路電流等工作；其三，在啟動次數較多的回路中將接觸器和熔斷器作為開斷元件，減少事故發生率，延長相關設備使用年限。

10kV高壓開關柜在電網中發揮著重要作用，但是由于其結構的特性導致設計上存在一定的難度。相對于發達國家的先進技術，我國在此方面的設計研究還處于初期階段，設計理論和實際的工作環境還不能很好地融合。在電網高速建設進程中，相關技術人員經過對以往經驗的總結和分析，已經積累大量的數據，為10kV高壓開關柜的研究設計提供了豐富詳實的數據參考和技術資料。

參考文獻：

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