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摘 要：高压开关柜是电力系统中的重要电力设备，其运行可靠性关系到整个电网的安全稳定及城市供电的可靠性。本文主要对高压开关柜的故障类型进行分析研究，然后提出相关防范措施。
关键词：开关柜；绝缘放电；过热；防范措施
高压开关柜是城市配电网中重要的基础设施，其运行的稳定性直接影响到城市经济的发展，人民生活水平质量的提高。因此，开关柜设备的质量及运行水平直接决定了用户供电的可靠性。
一、开关柜概述
开关柜（switchgear）的主要作用是在电力系统进行发电、输电、配电和电能转换的过程中，进行开合、控制和保护用电设备。开关柜内的部件主要有断路器、隔离开关、负荷开关、操作机构、互感器以及各种保护装置等组成。
开关柜的分类方法很多，如通过断路器安装方式可以分为移开式开关柜和固定式开关柜；或按照柜体结构的不同，可分为敞开式开关柜、金属封闭开关柜、和金属封闭铠装式开关柜；根据电压等级不同又可分为高压开关柜，中压开关柜和低压开关柜等。主要适用于发电厂、变电站、石油化工、冶金轧钢、轻工纺织、厂矿企业和住宅小区、高层建筑等各种不同场合。
二、开关柜故障类型
开关柜常见的故障类型可分为绝缘放电、机械故障以及导电回路故障等。开关柜运行状态恶化是引发电力系统出现故障的重要原因。
2.1、绝缘放电故障
开关柜放电的原因主要是绝缘件或绝缘间隙的绝缘强度低于外加电压时就发生放电，甚至发生绝缘击穿事故。开关柜放电属于电气设备中的隐患，其破坏过程体现出缓慢性、长期性的特点。开关柜放电分为内部放电和外部放电，内部放电主要是由于设备加工不良造成的，比如绝缘件浇注不良；外部放电包括分为电晕放电、沿面放电、内部放电、悬浮电位放电。
开关柜放电故障频发的是母线排对穿柜绝缘套管放电故障，放电原因是母线排或者绝缘套管在加工过程中质量不佳或者是安装过程中工艺不符合标准规范，均压弹簧片变形使得均压弹簧片与绝缘套管内壁无法接触，造成均压弹簧片对绝缘套管的点放电，烧坏绝缘套管。
2.2、机械故障
开关柜的机械故障开关柜主要的故障之一，其原因可分为两类：一类是因操动机构及传动系统的机械故障造成，具体表现为机构卡涩，部件变形、位移或损坏，分合闸铁芯松动、卡涩，轴销松断，脱扣失灵等。另一类是因电气控制和辅助回路造成，表现为二次接线接触不良，端子松动，接线错误，分合闸线圈因机构卡涩或转换开关不良而烧损，辅助开关切换不灵，以及操作电源、合闸接触器、微动开关等故障。
开关柜常见机械故障有接地刀无法分合、手车无法进出等五防闭锁装置故障。故障的查找首先应排除二次回路的故障原因，然后对机械部分进行细致查找。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆处理过程首先应判断机械物件是否损伤，更换备品备件或者对机械卡涩位置进行打磨处理，并涂抹润滑脂。
2.3、过热故障
封闭式开关柜在运行中不能打开，因此难以测量柜内触头的实际温度，如果触头过热缺陷不能及时发现并处理，会严重威胁到电力安全生产。开关柜过热通常是由于过流或者电阻增大发热造成的，过热点通常发生在手车的梅花触头、电流互感器以及出线电缆头等。
开关柜手车开关长期在满负荷运行，合闸时动、静触头间有间隙，接触的点、面少，过流时固定静触头与夹紧弹簧的螺栓和夹紧弹簧参与分流、导电，造成螺栓烧断或者触头发热引起梅花触头的弹簧变形而失去弹性，接触电阻变大，运行中发热烧熔，烧损触头周围的绝缘件，最终绝缘击穿，造成触头相间短路故障。
三、开关柜故障防范措施
高压开关柜是电力系统中非常重要的电气设备，其安全可靠性会影响到整个电网的稳定性及城市供电的可靠性，因此有必要对开关柜故障采取防范措施。
3.1、加强在线监测及设备巡视
在线监测是发现设备隐患的重要手段，及时发现设备存在的隐患及可能出现的不可靠因素，并及时处理，保证设备的健康运行。同时，也要加强变电站值班员设备巡视力度，开展变电设备红外线测温，直观地观察设备运行状态下的发热状况，一旦出现温度异常升高， 即可以先通知调度转移负荷来防止过热恶化成事故。对于运行时间较长的开关柜，且周围环境湿度较大，容易发生类似放电隐患的，要加强对此类设备的带电检测力度，缩短相关带电检测项目的周期，保证设备的安全、稳定运行。
3.2、提高开关柜设备质量
开关柜属铠装型移开式开关设备，是以空气绝缘配合复合绝缘的产品，且复合绝缘所占比重较大。生产工艺注意绝缘件应光滑、平整，不能有毛刺；铜排断口应倒角和去毛刺；不应将铜排搭接口放在套管内；螺钉露牙不应过长，并应长短一致；在关键部位应采用圆头螺钉；柜体应采取通风、除湿、防凝露措施。设备运行维护单位应严把设备质量关，在设备投入运行前，把隐患扼杀在摇篮中，确保设备安全稳定运行。
2.3 提高作业人员安装调试水平
开关柜绝缘问隙不合要求放电，机构传动系统有卡涩，开关手车操作不灵活等问题均通过调整和提高施工工艺可以解决，导电回路发热在设计载流量满足要求的前提下也可以改进接触结构，紧固工艺得到解决。设备安装调试水平严重影响设备的安全运行水平，加强作业人员的技术培训，提高作业人员的技能水平有助于提高设备运行可靠性。
四、结语
通过对开关柜常见故障类型的分析研究，可以为以后的设备运行管理提供重要依据，也有利于防范开关柜故障的再次发生。
参考文献
[1]王琪, 李秋香, 王晓健等. 开关柜放电原因分析与治理[J]. 山东电力技术, 2014.41(3):40-43.
[2]张涛, 苏长宝. 高压开关柜安装与检修[M].北京:中国电力出版社, 2014.9.
[3]李振中,李娜,王民,朱科举.10kV开关柜运行中的故障分析及改善[J].城市建设理论研究,2013 (7): 65-68.
论文作者:高俊营,崔学东,王丽萍
论文发表刊物:《电力设备》2015年第11期供稿
论文发表时间:2016/4/27
标签：开关柜论文; 故障论文; 设备论文; 触头论文; 高压论文; 套管论文; 可靠性论文; 《电力设备》2015年第11期供稿论文;