摘要：随着市场经济水平的日益提高，人们在日常生活和社会生产中对电力能源的需求量也在不断增加，对于电能供应的质量和可靠性也提出了更高的要求。10kV开关柜在电力系统运行过程中发挥着巨大的作用，不仅可以使一些电力设备根据电力需求而退出运行，而且当电力线路发生故障时，可以有效切除故障部分，减少安全事故的影响范围。
关键词：10kV开关柜；电气故障；处理
一、10kV开关柜故障
1.1电压互感器高压熔断器熔断
导致高压互感熔断器熔断的原因有很多，由欧姆定律和功率的表达式可知，功率等于电压的平方与电阻的比值，电压固定时，电阻越小功率越大，功率增大到一定的程度就会导致熔断器熔断，所以熔断器是否熔断要看熔断器与实际电流的匹配程度，如果电流过小、熔断器的容量小，会使熔断器很容易发生熔断现象。除了电流因素，还有一些其他原因：首先，单相接地导致熔断器熔断，单相接地时由于互感器的铁芯过于饱和，在其为其他设备提供工作磁场时，励磁电流会剧增，就导致了熔断器被熔断。一些设备带有消谐设备，有的消谐设施发出的相应要延迟，匹配不了低频炮和电流的作用时间，消谐设施就会失去其应有的作用；其次，铁磁的简谐振动使熔断器熔断，10kV开关柜的工作线路在发生单相接地时能够激发铁磁谐振过电压，在一定的回路中，铁磁元件会损耗电阻，电感铁芯的饱和效应也会限制铁磁谐振过电压，从而产生铁磁谐振，使电压互感器的感抗降低，励磁电流有明显的增加，最终使互感器的保险熔断；最后，线性简谐振动的影响，线性电感和电容电阻形成电力系统中的串联回路，电源频率与回路的等值自振频率相接近时，电容原件会产生过电压，出现先行电压谐振，在这种情况下，回路中的电流由电阻决定，电感和电容中的过电压也被抑制，所以熔断器被熔断。还有一些故障能够导致电压互感器高压熔断器熔断，如参数谐振故障等。
1.2相间短路故障
在单相接地电路系统中，电压互感器铁芯将处于过饱和状态，导致励磁电流急剧上升，并最终导致熔断器被熔断，而该故障会进一步造成元器件的绝缘性能降低，使得电压互感器高压熔断器熔断，如果处理不当，不仅会降低元器件的绝缘水平，而且在潮湿天气下，将导致元器件击穿，进而增大阻容吸收器接地电阻，局部过电压将造成相间短路，并出现柜线跳闸，在电弧作用下将击穿三相元器件，熔断器发生爆裂，并炸毁开关柜门，甚至引发人员伤亡。
1.3发热问题
电气连接点的发热问题，可能会发生在配变进线柜和母联等设备上，这些设备都是大电流的开关柜。随着近些年用电客户的增多，供电压力也越来越大，供电设备的负荷也在不断增加，一些环节的电气连接不良，设备运行会出现发热进而引起温度过高引发恶性循环，出现绝缘损坏情况，然后放电短路将开关柜烧毁，严重的会造成母线故障。主要发热的地方有三个：第一，隔离开关大多安装在固定柜中，隔离开关在安装时保证合理的接触面积和接触压力能够保障隔离开关的良好接触，但是由于一些原因的影响不能保证良好的接触，如本身质量问题、柜体安装精度等。10kV开关柜的隔离开关利用锁紧机构动作使滑块带动连杠运动来保证接触压力，所以柜体内的加工精度不够导致在合闸时造成单面接触。单面接触会造成不断地恶性循环，最终连杆熔断，相互间形成短路；第二，断路器的发热，断路器触臂上的触头和灭弧室上下部接线座部位容易发热，所以触头的质量十分关键，如果触头质量不好则会导致弹簧针特性变坏。断路器小车触头臂长度不适宜也会导致发热；第三，其他部分，如铜铝连接的地方没有经过处理、穿柜套管的样式等。
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二、10kV开关柜电气出现故障的处理
2.1电压互感器高压熔断器熔断故障处理
第一，是用零序电压互感器的方法，其固有电阻具有消谐作用，可以改变现有的接线模式来达到抑制谐振的目的；第二，在开口三角绕组加装阻尼，能减少谐振的发生，简单易实现。在开口三角绕组处加装阻尼的主要原因是这样做电压互感器的容量会随着一次测电流的增大而增大，能很好地抑制谐波。但是如果电压互感器超载则会导致保险丝熔断；第三，改变参数来调节谐振频率。在母线上增设电容器可抑制谐振，单相接地时可避免铁芯发生饱和，因此可降低励磁电流，防止谐振故障的产生；第四，高压侧中性点加装电阻也可以防止谐振的发生。线性简谐振动熔断处理中，可以在中性点增加电阻来避免线性谐振，如在开口三角绕组处增加阻尼电阻、电压互感器的中性点增加电阻等方式，当电流强度增大后，电阻值将减小，将较好地抑制过电压谐振；铁磁简谐振动熔断处理中，改变参数可抑制谐振的发生，如变压站母线上选用高性能电压互感器，避免铁芯发生过饱和，因此励磁电流难达到一定值，所以可避免谐振的发生，实际应用中，消弧线圈对于防止铁磁发生简谐振动有较好的效果，不仅可以做到中性点消弧，同时也可完全屏蔽铁磁谐振，避免铁磁谐振引起熔断故障；单相接地熔断处理中，零序电压互感器可通过改变接线方式来消除谐振，开口三角绕组加装阻尼有利于增加电压互感器容量，达到抑制谐波的目的。
2.2相间短路故障处理
第一，在开关柜中安装除湿设备，这样柜内设备的绝缘水平会保持在一个比较高的水平上，干燥的环境有益于减少击穿概率；第二，按照设计要求进行开关柜的安装，接地电阻不宜过大，避免出现局部过电压。开关柜柜体和柜内的设备要接地，可防止单相接地时发生电弧飞狐导致相间短路；第三，在开关柜的配电器件中，容易损坏的是电压互感器，所以对其应该进行定期的检查维修更换；第四是要保证母线的绝缘性能良好，最好用和开关柜同等级的热缩绝缘套管包裹开关柜内裸露的小偷和母线，对母线的绝缘处理要十分重视，防止母线相间短路和烧毁。第四，加强对老旧设施的改造和更换，采用技术先进、设备安全可靠的制造厂商制造的开关柜。对容易出现发热现象的部位进行定期的检查，防止严重事故的发生。选择开关柜时要选择合适的开关柜，开关柜内的设备设置要合理，精度要高。
2.3提高维修力度
供电企业要重视检查开关柜工作，要派专门的工作人员，负责日常的检查维修工作，当发现存在故障问题时，要进行及时的解决。进行的检查工作主要从以下几个方面做起：在完成维修后，要检查开关柜上锁情况，因为如果没有上锁，很容易带来安全事故。同时要构建完善的检查制度，如果一些人员在值班时，不注意检查，而带来一些安全事故，要进行必要的惩罚，这样就可以提高维修人们的工作态度，使其对规章制度更加熟悉，降低安全事故的发生，提高供电企业效益。
三、结语
总之，开关柜的故障处理质量将直接影响开关柜的运行质量和使用寿命，因此，相关技术与维护人员应加强有关10kV开关柜故障及防范措施的研究，总结开关柜故障发生规律及有效运行管理措施，以改善10kV开关柜运行质量与水平。
参考文献：
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论文作者:王志刚
论文发表刊物:《电力设备》2019年第1期
论文发表时间:2019/5/31
标签：开关柜论文; 谐振论文; 电压互感器论文; 熔断器论文; 过电压论文; 故障论文; 电阻论文; 《电力设备》2019年第1期论文;