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摘要：10kV开关柜是我国电力系统关键部分，国家近几年对这一方面的关注也不断提高，针对运行期间出现的故障提出了相应的解决办法。对此，本文从开关柜的运行中常见的故障着手，并分析了不同种类问题的处理措施。
关键词：开关柜；发热故障；绝缘性能；安装调试
引言
电力系统是国家经济发展与社会建设的重要保障，10kV开关柜作为其中重要组件，其运行状况与问题处理效率均会影响到系统整体运转。开关柜的使用中仍存在一些问题，相关领域工作人员要着重关注开关柜运行状况，制定出有效的解决方案，妥善处理好运行中的各类故障。
1 10kV开关柜运行中常见故障
本文对某供电企业2015年至2018年在运行期间，出现里的10kV开关柜故障类型与次数进行了统计，具体如下表：
表 1 某供电企业10kV开关柜故障类型与频次（2015年至2018年）
（一）发热故障
根据上方表格可以看出，供电公司2015年至2018年共计出现了100次10kV开关柜故障问题，其中54.0%为发热故障，所以得出，开关柜故障当中，最为常见同时也是最普遍的故障类型是发热故障。出现这一问题的主要原因是系统在运行状态下，经常会出现高电压和大电流的情况，这种情况会引发系统内部的导体发热，接头位置也会出现发热现象。除此之外，开关柜内部还存在涡流发热以及其他发热现象。上述热能都是在10kV开关柜运行阶段产生的，如果开关柜运行中的产热速度高速散热速度，热量会不断累积，开关柜内部温度也会不断上升。这种温度上升的情况本身是正常现象，但若持续升温会产生开关柜故障或安全事故[1]。
（二）绝缘故障
本文调查中，某电力公司10kV开关柜绝缘故障的发生率为24.0%，在所有故障类型中排名第二。10kV开关柜在运行中产生绝缘故障频率较高，究其原因是开关柜本身运行环境的条件较差。进一步分析可以得出，开关柜出现了绝缘故障问题产生的原因是内部的绝缘间隙或者绝缘体本身的性能无法满足实际的使用要求。在开关柜运行期间，部分绝缘特性不足的材料会在高强度状态下产生放电的情况。如果这一问题不能被妥善处理，则会进一步引发绝缘击穿的现象。在运行期间，绝缘故障表现为污闪。这一情况是由于10kV开关柜运行期间，内部绝缘体套管等部位出现了污垢聚集，当环境中湿度较大，绝缘部件便不能发挥绝缘作用，进而产生污闪。
（三）元件故障
开关柜本身在安装调试与使用中，逐渐发展成为了一种综合性的设备，所以其中会有很多电气元件。在长期高压的运行条件下，以显示器、电压互感器和避雷设备等为代表的元件容易产生故障，进而导致开关柜的工作故障。例如，带电显示器在运行中，其自身的强度低于其他元件，受到环境因素的影响，显示器的故障发生率也会升高。避雷器故障产生的原因主要是元件密封性不足，当元件密封性出现了问题，则湿气会进入到避雷器内部，引起元件老化。
（四）其他故障
除了常见的发热故障、绝缘故障以及系统元件故障以外，10kV开关柜运行中还会出现其他故障问题。与其他故障类型相比，这些故障发生的概率偏低，并且存在一定的偶然性。例如，在对10kV开关柜进行运行维护中，若操作人员工作疏忽则容易引发操作故障；若在日常运行中，部分体积较小的动物、昆虫等进入到开关柜内部，则会引发短路问题，如果不能及时发现并进行处理，可能会进一步引发严重的故障，甚至会使开关柜整体被烧毁。这些故障同样不容小觑，若不及时解决，会影响电网安全性与可靠性。
二、10kV开关柜运行故障措施分析
（一）落实安装调试
10kV开关柜的安装调试合理性会直接影响到其运行的可靠性与安全性，若在调试中出现了绝缘件及不符合要求的情况、传动卡涩或者绝缘间隙不符合放电要求等情况，则会影响到开关柜的正常运转，对此，工作人员要从安装调试阶段加强管理[2]。
例如，在安装期间出现了导电回路发热现象，可以使用改进接触机构的方式，加固设备连接点。再例如，若安装中出现了开关柜运行条件与预设不符，则要对其运行条件进行二次检查与调试，维持良好的运行条件，降低运行故障发生率。
（二）提高绝缘性能
在将开关柜接入到电网之中，要确保其能够承受正常工作压力，若元件质量不可靠，则有可能会增加系统运行故障，对此，要提高开关柜的绝缘性能。在具体的操作中，可从以下几个方面实施：
（1）使用阻燃绝缘材质材料，避免使用聚碳酸酯、酚醛树脂、聚氯乙烯等有机绝缘材料；
（2）关注设备元件的选择，采用具有良好伏安特性的电压互感器，即选择在电压状态下不会出现饱和状态的电压互感器；（3）选择绝缘性能好、具有阻燃性或不会燃烧的隔板；
（4）对于部分运行时间轿车当的开关柜，当泄漏比距或者空气间距增大的情况下，要对其运行环境进行调整，例如，在室内安装通风口、配置通风设施、温度计和防潮设备；
（5）定期对开关柜进行清洁，贯彻落实“随停随清洁”的原则，在条件允许的情况下，将所有带电体都换成热缩模式，以此提高设备整体运行效率。
（三）完善柜体封闭
强化并完善开关柜柜体的封闭，能有效避免系统运行故障，具体操作为：
（1）进一步加强对开关柜的内部分割防护，并以此提高开关柜安装、运行各个环节的安全性。将母线、电缆与断路器等使用阻燃绝缘板相互隔离，分成若干小室，并在不同小室之间设施减压阀与排气通道，从而达到控制故障进一步蔓延的目的。
（2）在有插头经过的插孔位置上，增加绝缘眼罩，从而提高对检修工作人员人身安全的保护。并且，在所有主母线与分支母线的运营中，使用阻燃绝缘管套装，以防止故障问题进一步加重。
（3）提高开关柜机械动作的可靠性，并由经过鉴定且合格的操作机构进行操作。
（四）强化运行管理
除了上述方法外，在实际运行中也要加强管理，具体为：
（1）工作人员要在进行检修中，注意观察绝缘子瓷件与开关法兰是否出现了裂纹，并在巡视中注意观察是否有不正常的电晕问题。
（2）如果系统断路器处产生了动作开关故障电流问题，工作人员在检修中要先对断路器进行检查。
（3）若开关柜的断路器在等工作中遇到启动操作机构压力过高引起的油断路器油量不足、分合闸闭锁或者断路器气体压力过低等情况，工作人员要暂停操作断路器。
（4）在进行隔离开关倒闸中，要时刻关注隔离开关的动作，若出现了卡涩故障，要先对问题出现的原因进行分析，并采取针对性的措施，在此过程中要严令禁止强行操作，避免扩大故障影响。
（5）如果出现了断路器对故障线路的强行推送问题，同样要对断路器工作状况进行检查，明确问题原因，提高故障处理效率。
三、结语
综上所述，供电系统当中的10kV开关柜比较容易产生故障，在进行规划设计与安装调试中，要对可能出现的问题进行分析，并提出有效的防范措施，为我国供电系统的发展助力。
参考文献：
[1]王敬.10 kV开关柜运行过程中的常见故障及处理措施研究[J].矿业装备，2019（03）：114-115.
[2]吴宇翔.10kV开关柜运行中的常见故障及处理措施研究[J].机电信息，2013（09）：61-62.
论文作者:刘少佳
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/9/25
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