摘要：国家电网不断完善，并带动了高压开关柜的大量应用。作为电网中的重要开关设备之一，10kV高压开关柜如果出现了运行故障就会对相关电路的电力传输造成严重影响。10kV高压开关柜作为长期在高压电网的高电压、大电流环境下工作的电力设备，难以避免会出现运行故障。基于此，本文针对10kV高压开关柜的故障及应对措施进行分析，仅供参考。
关键词：10kV高压；开关柜；故障；应对措施
随着我国电力事业的发展，电力工作的开展步伐在不断的加快，10kv高压开关柜普遍的使用。10kv开关高压柜能够保证电力系统正常稳定的工作，并且提高电力系统的运行效果，并且在电力系统出现故障时，能够有效切断相关联的设备，有效的保护设备和操作人员安全。在实际工作开展的过程中，10kv高压开关柜存在一定的故障，对电力系统产生不同程度的影响。因此，对10kv开关高压柜的故障原因进行分析，并且提出有效的防范措施有着重要的作用和意义。
1、10kV高压开关装置种类及特点
在我国，目前所主要使用的10KV高压开关装置的种类是丰富多样的，同时，其不同类型的高压开关装置，使用的方式以及运行方式是各不相同的。总的来说，开关柜主要分为固定式开关柜、箱式开关柜、HXGN负荷开关柜、手车落地式开关柜和手车中置式开关柜几种。其具体的情况如下：①箱体式的开关装置，这类开关装置主要用于户外的用电环境中，其适用于电压负荷较小的环境之中，具有体积小，易于安装的特点，但是，其散热性能不足，所以不能直接使用于超大负荷需求的用电系统之中。②固定式的开关装置，这类开关装置主要用于厂区亦或者矿区，其主要特点，即为：占地面积较大，其内部空间的构造较为复杂，稳定性明显，进而使得其运行的过程中灵活性得以很好满足。③中置的高压开关柜。这种类型的装置也称为金属铠装中置移开式开关设备。常见的10kV开关高压柜装置型号有KYN-28、KYN44-12等，其主要用于发电厂、工矿企事业等地方，它的特点是体积小，工作效率高。④环网式的高压开关柜。这种常见的型号有HXGN17-12环网柜，主要的特点就是结构简单、价格低以及体积小，常常用于城市居民小区、铁路、机场以及高层建筑物等地方。
2造成10kV高压开关柜故障的原因分析
2.1设备质量不合格
绝缘性能是判断一个电力设备好坏的关键标准，在电力市场中，产品的种类和来源五花八门，做工和质量也存在很大差异，选择到好的产品出现问题的几率就比较小，但如果使用了质量不好的产品就会导致设备容易损坏，在维修的过程中也很容易给设备带来二次伤害，对绝缘性能产生影响。绝缘性能受到损害可能是设备本身品质的问题，也可能是工作人员业务操作不规范造成的。10kV高压开关柜内部其他元件的质量也会影响电力设备的性能，比如隔离触头接触不良，或者是干燥处理的位置发生潮湿都会对设备的正常运行产生影响，甚至造成安全隐患。
2.2开关柜的绝缘性能差
绝缘性能是高压开关柜的一项重要指标，易受到外部情况、安装维护、运行操作不当等因素影响。开关柜所处运行环境在恶劣的环境下，比如内部环境潮湿且有绝缘子和母线表面积污的情况下，其内部会积污受潮，进而发生污闪，破坏开关柜绝缘。老化也是高压开关柜绝缘损坏的一种重要原因。我国经济社会在过去的几十年中快速发展，原先安装的高压开关柜在长期运行中势必会有过负荷运行的情况；在长期过负荷的情况下，原先安装的高压开关柜内部绝缘材料老化情况十分严重。此外，绝缘比距和空气间隙也影响着高压开关柜的绝缘性能。许多厂家为了满足用户要求，减小开关柜外型尺寸，通常的做法是减小高压开关柜内部的高压断路器、隔离插头相间或对地的距离；而在作出此类结构方面的改动之后，并没有采用其他提高绝缘水平的相应措施，导致高压开关柜绝缘水平下降，高压开关柜在使用过程中事故频发。
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2.3防护措施和操作不当
10kV高压开关柜普遍装有机械连锁、电磁锁和五防程序锁等。机械连锁常用于各类开关以及网门相互之间的闭锁；电磁锁通常是通过对设备带电情况的判定来控制后网门；五防程序锁则常用于对整台高压开关柜全部操作步骤之间的连锁。在此三种防护措施同时使用时，由于操作极为复杂，使操作的工作量陡增，作业难度也大大增加，甚至有时会出现三种防护措施之间操作上的冲突，增加了高压开关柜的故障隐患。高压断路器作为10kV高压开关柜内的主体设备，具有一次性的特点。在实际运行过程中，高压断路器所面临的大电流和高电压的考验，都会影响着高压开关柜的性能。由于高压开关柜内部会流过大电流，所以要求开关柜的机械稳定性要好。当开关柜的机械强度不够时，在流过大电流时会使开关和柜体之间发生位移，从而使得触头之间接触电阻急剧增加，进而产生电弧，甚至引起爆炸，影响十分恶劣。高压开关柜在长期运行后，内部的动静触头之间的接触面会产生机械磨损，从而出现接触不良的现象。设备安装过程中因操作不当也会破坏整个开关柜的完整性，增加事故隐患。
3防范10kV高压开关柜故障的策略
3.1严格控制设备材料的选购
电力资源是与人们的生活密切相关的，所以首先必须保障设备的安全性。市场上的设备材料种类繁多，在10kV高压开关柜的选择上一定要严格把控质量，做好市场调研，针对不同的使用环境选择不同的设备，保证发挥设备的最大价值，也减少了故障的发生。在设备采购的过程中一定要按照规定流程操作，避免人为因素造成吃回扣的现象发生，做好监督管理工作。
3.2提高设备绝缘性能
前面提到设备绝缘性能是10kV高压开关柜能否正常工作的重要因素，所以提高设备的绝缘性能是解决设备故障的重要防范措施。开关柜在正常运行的情况下要承受巨大的电压，所以从设备的设计阶段就要注重绝缘性能的强度，从根本上加强绝缘性能的承受力，使其能够承受安装过程中难免造成的损害，并能承受住日常工作的高电压负荷，增加设备的使用寿命。
3.3安全与性能等方面
高压开关柜作为一种高压成套设备，在考虑良好运行和正常供电的同时还要考虑到安全用电，保证运维人员的人身安全。开关柜内部各导体之间的净距离必须满足电力行业的标准：各相之间以及对地空气间隙必须在125mm以上。当高压开关柜内部采用了新型复合材料时，需要加强各绝缘材料介电常数间的配合，该处理可有效减小盐雾及有害气体对母线的侵蚀。继电保护装置也是需要考虑的方面，比如在安装保护装置时要严格按照标准操作；在系统运行方式发生变化时，要及时调整保护方式以适应系统运行方式的变化；在断路器容量不足时要重新调整继电保护参数等。
3.4爬电比距的处理
爬电比距是高压开关柜设计的重点参数，该指标控制的可靠性影响着系统正常运行的性能。依照国家标准，高压开关柜中的各组件及其支持绝缘件的外绝缘爬电比距为纯瓷绝缘不小于18kV/mm，有机绝缘不小于20kV/mm。为了达到这一功能要求，电力单位应严格控制组配件的规格，尽可能找专业厂家订做，以保证电力系统的优越性能。
结语
总而言之，10kv高压开关柜是电力企业生产经营中必不可少的一个设施设备，其广泛应用于电力、石化、矿区等单位，若其在生产运行中出现故障，则严重影响电路电力传输。统计分析发现10kv高压开关柜运行过程中常见的故障主要有开关柜漏电、开关柜爆裂损坏以及开关柜中温度太高等等，因此及时做好10kv高压开关柜的常见故障分析及维保，对提升10kv高压开关柜运行安全和运行水平有着极大意义。
参考文献：
[1]浅谈10kV高压开关柜结构设计问题与探讨[J].游婉娜.科技展望.2015（26）
[2]10kV高压开关柜故障原因及防范措施[J].陈映峰.中外企业家.2015（05）
论文作者:牛冬梅,姚厚旭
论文发表刊物:《河南电力》2018年13期
论文发表时间:2018/12/25
标签：开关柜论文; 高压论文; 设备论文; 性能论文; 故障论文; 操作论文; 装置论文; 《河南电力》2018年13期论文;