配電10kV開關(guān)柜故障原因分析

金士凱

摘 要：高壓電路中最重要的設(shè)備是開關(guān)設(shè)備，它與高壓電網(wǎng)運行的安全性能密切相關(guān)。 本文首先介紹了10kV開關(guān)柜的類型和特點，然后分析了短路的原因，并從給出了防止10kV開關(guān)柜發(fā)生故障的建議，為電網(wǎng)的維護和管理提供了廣闊的前景。在社會經(jīng)濟快速發(fā)展的環(huán)境下，人們越來越重視高壓設(shè)備的安全性。由于開關(guān)柜的設(shè)計結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，設(shè)計方案不合理，絕緣材料不良，容易引起問題，降低了電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性。因此，電力公司必須增強判斷開關(guān)柜故障的能力，使開關(guān)柜處于最佳工作狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：10kV開關(guān)柜;故障原因;分析;建議

1、10kV開關(guān)柜的類型和特點

在此階段，電力行業(yè)中使用的10kV高壓設(shè)備主要基于開關(guān)設(shè)備，它不僅具有良好的使用選擇性，而且每種開關(guān)設(shè)備都有其自己的應(yīng)用范圍。固定式，箱式，負荷式，手推車地板式等是高壓開關(guān)柜的常見類型。固定式高壓開關(guān)設(shè)備是小型變電站和工廠企業(yè)中常用的高壓設(shè)備。這種類型的開關(guān)柜內(nèi)部體積較大，可用空間較大，可以容納各種電氣元件，但其保護和密封性差，無法控制事故發(fā)生的可能性，因此已被迅速更換。箱式高壓開關(guān)柜主要用于負荷小的場合。由于其體積小且散熱能力差，因此不能用于帶大電荷的電源系統(tǒng)。負載型開關(guān)設(shè)備主要用于新用戶。這種設(shè)備不僅有很多選擇，而且具有強大的保護能力，為維護提供了更大的便利。手推車落地式開關(guān)柜是當前電力市場上的一種新產(chǎn)品，采用了進口技術(shù)，但對箱體底部的硬度有更高的技術(shù)要求。手推車中型開關(guān)設(shè)備在市場上得到了廣泛的應(yīng)用，其使用優(yōu)勢相對于上述其他類型的開關(guān)設(shè)備具有明顯的優(yōu)勢，并具有良好的市場發(fā)展趨勢。

2、10kV開關(guān)柜短路故障的原因

10kV配電網(wǎng)是目前中國最常見的城鄉(xiāng)供電網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，可為95%以上的客戶提供供電保障。據(jù)了解，10kV高壓開關(guān)柜有多種類型，每種類型的應(yīng)用環(huán)境也不同。固定式開關(guān)柜，箱式開關(guān)柜，HXGN負荷式開關(guān)柜，中型手推車式開關(guān)柜，落地式手推車式開關(guān)柜等是固定式常見的開關(guān)柜。由于它的大尺寸和足夠的空間，盡管它可以裝載大量的電氣設(shè)備，但由于密封性差，容易損壞或腐蝕，在高壓設(shè)備的應(yīng)用中已被淘汰。對于零售客戶，在某些功率消耗場景中通常使用箱型高壓開關(guān)設(shè)備。 因是設(shè)備負載電流小，散熱能力差。 適用范圍小。下面我們將對10kV開關(guān)柜故障的原因進行具體分析。

2.1出現(xiàn)絕緣故障

在評估開關(guān)設(shè)備的運行狀態(tài)時，可以參考的第一個標準是絕緣，這也是開關(guān)設(shè)備運行的重要基礎(chǔ)。由于開關(guān)設(shè)備的制造商很多，并且質(zhì)量和性能參差不齊，因此在電力設(shè)備的維護過程中容易形成不同程度的損壞，并且容易減少電力設(shè)備的絕緣。同時，電力設(shè)備絕緣的削弱也可能是由于維護人員的專業(yè)性差所致。 在維護過程中，動力設(shè)備產(chǎn)生的熱量會增加。隨著時間的流逝，高壓開關(guān)設(shè)備的絕緣大大降低。

2.2質(zhì)量造成的故障

早期，由于缺乏10 kV線路的覆蓋范圍以及客戶受電項目的設(shè)計標準較低，許多特殊的變壓器直接連接到10kV線路的主線上用電，形成了“掛燈籠” 網(wǎng)格。發(fā)生永久性接地故障或相間短路故障。一方面，如果在高壓開關(guān)柜中安裝質(zhì)量不合格的電氣部件，則高壓電網(wǎng)的發(fā)電能力將降低，事故發(fā)生的可能性將增加。 例如，隔離接頭的生產(chǎn)質(zhì)量差，并且在使用過程中容易引起不良接觸。另一方面，由于在高壓開關(guān)設(shè)備的操作中高的外部濕度和沙土，加劇了絕緣設(shè)備的老化速度，特別是絕緣能力本身較弱的設(shè)備。在這種環(huán)境下長期運行會發(fā)生蠕變。這種情況對高壓設(shè)備的操作安全構(gòu)成威脅。

2.3操作引起的故障

首先，柜體本身的強度很差。當短路電流流過高壓開關(guān)柜時，電動的作用足以引起開關(guān)和柜體本身的位移現(xiàn)象，然后在短時間內(nèi)增加接頭的電阻值，并發(fā)生電弧現(xiàn)象，能會爆炸。其次，在長期使用靜態(tài)接頭和動態(tài)接頭后，很容易形成不同程度的磨損，減小彼此之間的接觸面積，然后造成接觸不良，從而導(dǎo)致相應(yīng)的故障。第三，在設(shè)備安裝過程中，由于施工人員的疏忽，破壞了原有結(jié)構(gòu)，降低了設(shè)備的穩(wěn)定性，導(dǎo)致高壓開關(guān)柜在運行過程中發(fā)生故障。例如，由傳感設(shè)備或操作設(shè)備引起的開關(guān)故障會導(dǎo)致卡紙，零件變形或跳閘等。另一個示例是電氣控制設(shè)備無法形成回路，從而導(dǎo)致系統(tǒng)保護裝置無法正常工作。執(zhí)行系統(tǒng)命令。

2.4線路老化引起的故障

隨著社會的進步，人們的生活質(zhì)量不斷提高。每個家庭中的電氣設(shè)備數(shù)量正在增加。由于使用次數(shù)的增加，原始電源開關(guān)逐漸產(chǎn)生一定程度的老化。這也減少了開關(guān)設(shè)備性能。以真空斷路器的使用故障為例，當真空斷路器的電流值異常變化時，發(fā)生故障的可能性大大增加。原因是真空斷路器內(nèi)的氣泡在真空中降低或在運行過程中損壞，從而削弱了設(shè)備的整體性能。一旦發(fā)生故障，極易發(fā)生爆炸。另外，在增加變電站中的高壓開關(guān)設(shè)備的負荷之后，短路電流和短路電容也增加相應(yīng)的值。 一旦真空斷路器的電流值與系統(tǒng)的標準工作電流值相差很大，就會降低整個電壓設(shè)備的性能，進而會破壞高壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3、防止10kv配電開關(guān)發(fā)生故障的建議

3.1選擇合適的材料

外部環(huán)境對高壓開關(guān)柜的安全事故具有很大的催化作用。 因此，相關(guān)人員必須根據(jù)外部環(huán)境的實際情況，盡量減少影響。例如，相關(guān)人員可以在通風窗上安裝空氣濾清器和鐵柵欄，不僅可以防止外界空氣中的灰塵進入開關(guān)柜，破壞高壓開關(guān)柜的穩(wěn)定性，還可以防止人為的罪犯的損害;當高壓開關(guān)柜放置在相對潮濕的外部環(huán)境中時，有必要安裝除濕設(shè)備或加熱設(shè)備以對其進行保護，以使高壓開關(guān)柜內(nèi)的濕度和溫度基本符合操作要求。延長設(shè)備的使用壽命;為了在雷電較多的外部環(huán)境中安裝高壓開關(guān)柜，必須安裝防雷設(shè)備保護柜，以減少高壓開關(guān)柜被雷擊的可能性。需要專業(yè)的監(jiān)控設(shè)備，隨時隨地對高壓開關(guān)柜的內(nèi)部進行絕緣、溫度、濕度等的觀察和記錄參數(shù)，使高壓開關(guān)柜能夠保持良好的工作狀態(tài)，以完成日常工作 。

3.2安全用電注意事項

安全問題和高壓開關(guān)設(shè)備一樣，是安全行業(yè)中持久的研究課題。因此，在進行設(shè)置和檢查時，有必要確定開關(guān)設(shè)備中的導(dǎo)體是否全部接地，以及它們是否符合電力行業(yè)的相關(guān)標準，即各相之間的氣隙值。與地面的氣隙應(yīng)超過125mm。復(fù)合絕緣結(jié)構(gòu)需要加強絕緣材料與介電設(shè)備之間的有效配合。這樣不僅可以減少相關(guān)人員觸摸高壓開關(guān)設(shè)備而引起的電擊安全事故，而且還可以防止有害的腐蝕性氣體對電線造成損壞。 如酸，鹽，霧等

3.3加強日常用電檢查

首先，必須為所有專用變壓器制定電力檢查計劃，以實現(xiàn)計劃的全面覆蓋。 其次，要加強對電力檢查人員的專門培訓(xùn)，提高電力檢查工作的專業(yè)性，針對性和有效性。最后，要嚴格按照標準和要求進行現(xiàn)場檢查，發(fā)現(xiàn)隱患和隱患，要當場發(fā)出整改通知，避免長期用電過剩，操作有缺陷、停電等強制性措施，提高了用電檢查的權(quán)限。

4 結(jié)論

綜上所述，在安裝開關(guān)柜時，必須嚴格按照相關(guān)標準進行安裝，以提高開關(guān)柜的安裝質(zhì)量，并采取具體措施防止設(shè)備短路使得開關(guān)柜處于最佳工作狀態(tài)。

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