（辽河油田电力集团公司 辽宁盘锦 124109）
摘要：10kV开关柜在运行中经常会出现电气故障，造成经济上的严重损失，为了保证设备安全运作，降低故障所造成的损害，要有效地做好开关柜电气故障的检测和预防。文章针对10kV开关柜出现的电气故障，探讨故障出现的原因并给予了相关的处理策略。
关键词：10kV开关柜电气；故障分析；故障处理
1 10kV开关柜电气出现故障的分析
10kV开关柜电气故障主要表现为电压互感器高压熔断器熔断和相间短路两种，接下来将进行逐一浅析。
1.1电压互感器高压熔断器熔断
导致电压互感器高压熔断器熔断的原因有多种，根据欧姆定律U=IR的变形我们知道P=U2/R，当电压固定时，电阻越小电流越大，功率同样也会变大，最终导致熔断器熔断。由此可见，熔断器熔断受制于所使用的熔断器与实际电流匹配程度，若电流小、熔断器容量小就会导致熔断器熔断。除了上述原因，还有一些内部故障：
①单相接地导致高压熔断器熔断：当发生单相接地时，由于电压互感器铁芯过于饱和，会使为发电机等设备提供工作磁场的励磁电流剧增，从而导致高压熔断器熔断。对于一些有消谐装置的设备，由于在日常使用中有的消谐装置发出的响应要延迟，与低频饱和电流的作用时间得不到匹配，就导致消谐装置发挥不了作用。
②铁磁简谐振动导致高压熔断器熔断：10kV线路发生单相接地时激发了铁磁谐振过电压，铁磁元件在一定的回路损耗了电阻，铁磁谐振过电压的幅值因受电感铁芯的饱和效应限制而产生了铁磁谐振，导致电压互感器的感抗明显降低，使励磁电流明显增强，从而造成电压互感器高压保险熔断。
③线性简谐振动导致高压熔断器熔断：在电力系统中，由线性电感和电容及电阻元件构成了串联回路，当电源的频率接近回路的等值自振频率，这时在电容元件上就会产生很高的过电压，引发线性电压谐振，谐振时，电阻决定着回路中的电流，同样也抑制了电感活电容元件的过电压，因此，导致高压熔断器熔断。故障不仅仅只有这些，对于一些参数谐振故障和一、二次回路发生的故障，不在此细谈。
1.2相间短路故障
上面我们已经提到，当配电线路出现单相接地故障时，导致电压互感器铁芯过于饱和，会使为发电机等设备提供工作磁场的励磁电流剧增，从而导致高压熔断器熔断。这种情况如果不及时处理，遇到阴雨天会使器件潮湿，减弱绝缘水平，最终导致击穿现象。更甚者，在出现单相击穿后，由于组容吸收器接地电阻过大而出现的局部过电压会导致临近一相击穿，进而引起两相相间短路。最终出现出线柜与进线柜相继跳闸，烧毁真空开关下的侧母线。如果再发生电弧飞狐现象，将在两相相间的基础上造成三相相间短路，就容易出现熔断器熔管爆裂炸碎，PT柜的柜门被炸飞等，造成的后果相当严重。
2 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，用零序电压互感器的方法，零序电压互感器的固有电阻具有消谐作用，可采用该方法通过改变现有电压互感器的接线方式，来抑制谐振。
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第二，采用在开口三角绕组加装阻尼电阻的方法，增加回路阻尼，减少谐振的发生率，这种方法既简单又可行。选择在电压互感器开口的三角处加装阻尼电阻，主要是因为在开口三角绕组两端增加了电阻，这样电压互感器的容量会随着一次侧电流的增大而增加，电流增加，电阻越小，抑制谐波方面的效果越明显。但是，凡事要有个度，如果电压互感器出现超载现象，会导致保险丝熔断，更严重的将烧毁电压互感器。
第三，采用改变参数来改变谐振频率的方法，通常抑制谐振主要是通过改变XC0和XL，改变XCO主要是通过在变压站的母线上增加出线或集中电容器，改变XL可以选择福安特性好的电压互感器，当发生单相接地时，电压互感器铁芯不易饱和，这样就不会增加励磁电流，难于发生谐振。在日常工作中，消弧线圈起着至关重要的作用，它不但可以完全消除铁磁谐振，而且在进行装设消弧线圈时，合理地做到中性点经消弧线圈接地，这样可以有效地防止单相弧光接地所引起的过电压。针对空母线合闸充电产生基波谐振的现象，只要在合闸前合上一条空载线路，然后进行充电，就可以有效地改变系统参数，避开谐振。
第四，采用高压侧中性点假装电阻的方法，之前采用开口三角绕组加装阻尼电阻的方法可以有效的抑制谐振，同样在电压互感器中性点处加装电阻，就相当于在电压互感器的一次侧都加装了电阻，起到的作用将和开口三角绕组加装阻尼电阻一样，使电压互感器的容量会随着一次侧电流的增大而增加，电流增加，电阻越小，这样就能够很好的起到抑制电压互感器过电压、过电流及抑制谐波的作用。
2.2相间短路故障处理
第一，要在柜内装设除湿设备，确保柜内干燥，这样就不至于在潮湿的环境下导致绝缘水平降低，引发击穿现象。
第二，在安装时要符合设计要求，以防接地电阻过大，出现局部过电压。要确保柜体和柜内电器接地，避免在单相接地时出现电弧飞狐现象，引起相间短路。
第三，在10kV的配电器件中，电压互感器相对来说比较容易损坏，所以要适时地做好抽检耐压试验。最后，要确保母线的绝缘效果，最好用10kV等级的热缩绝缘套管将柜内出现裸露的触头及母线有效地包裹起来，加强母线的绝缘处理，防止出现母线相间短路或者被烧毁的现象。
3 结语
通过对10kV开关柜发生电气故障的原因，并给予了相关处理策略，在一定程度上降低了故障所造成的损害，减少了经济上的损失，同时也维护了设备安全系统，保证了设备的安全运作。在今后的工作中，要及时地做好开关柜电气的检测，将不良因素的影响降到最低，使效益达到最大。
参考文献
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[2]张敏.10kV开关柜电气故障分析与处理[J].中国新技术新产品，2010，（10）．
[3]李大江.10kV开关柜电气故障分析与处理[J].中国科技信息，2005，（19）.
[4]潘玉冬，王巍.10kV开关柜的发展和应用[J].科技资讯，2008，（23）.
作者简介
丁开峰（1976.12-），男，吉林乾安人，大庆石油学院，助理工程师。
论文作者:丁开峰
论文发表刊物:《电力设备》2016年第2期
论文发表时间:2016/5/21
标签：电压互感器论文; 熔断器论文; 谐振论文; 过电压论文; 开关柜论文; 电阻论文; 电流论文; 《电力设备》2016年第2期论文;