摘要：我国电力输送主要采用高电压的输送方式，所以在日常生活中，电网电力输送是难以与高压开关柜相脱离的，甚至高压开关柜的运行状况能决定区域内电网输送电力的质量，目前10kV开关柜是我国应用最广泛的产品之一。由于开关柜在电网电力输送中占据的重要地位，所以要重视开关柜的运行质量，避免开关柜在运行中出现故障。本文先对10kV开关柜运行中的常见故障进行总结，并针对各种表现形式的故障的原因进行了分析，在此基础上提出了10kV开关柜中常见故障的处理对策。
关键词：10KV开关柜；常见故障；预防措施；开关柜
1 10kV高压开关柜常见故障
1.1 10kV开关柜发热故障
发热故障是开关柜故障类型中最常见、也是特别容易造成故障的类型。而在10kV开关柜中其发热的主要热源就是其导电回路，在导电回路通过电网中的高电压、大电流的电能时，其导体会发热，接头处也会发热，开关柜中还有涡流发热和其他的部分发热。这些热能在开关柜工作的时候不停的产生，也会随着开关柜内的散热结构对外散发。如果开关柜在工作过程中出现了散热速度慢于产热速度，就会出现热量累积情况，导致开关柜的温度不停的上升，这种上升是异常的，不在开关柜的设计之中，如果温度上升过多甚至会造成开关柜损坏或者电力事故。开关柜内导体发热主要是开关柜的母排发热。因为母排在工作时总是处于高负荷状态，通过的电流都较大，因此其发热较其他部分更加明显。而且现在母排在生产过程中由于工艺的限制都会有一些杂质在其中，这些杂质导致了母排的电阻率增加，间接导致了工作时的发热量增长。所谓接头发热主要指的是开关柜里面的诸多接头的地方产生的热量，其中包括刀闸接头、引线以及接线板等等。上述接头都属于电路连接接头，也经常会导致电化学腐蚀或者接触不良等问题出现，继而使接头处温度迅速升高。所谓涡流发热指的是当开关柜中通过负载电流时，由于电流与众多钢板之间形成的环流所导致的发热。如果负载电流增大了，热传递增加，那么所产生的热量也就会明显增加。
1.2安装工艺不合理
在高压开关柜安装时，电流互感器外裙边和绝缘板之间留下的间隙，会给高压开关柜局部放电提供有利条件；电缆室热缩护罩的包封不规范、绝缘热缩套以及安装不规范，绝缘体和套盒边缘会产生悬浮电位放电。螺丝紧固不规则，螺杆在拧紧后长出螺母太多；热缩罩盒包封不严密，开口后容易产生放电现象；触角盒中互感器盒母排一次排列，曲率半径太小、倒角不规范，无法满足安全距离，大大提升了电晕放电的可能性；同时，高压室中的环境恶劣，绝缘材料容易产生物理变化和化学变化，会对电气性能产生不良影响。以上这些不合理安装工艺都可引起高压开关柜产生局部放电。
1.3 10kV开关柜绝缘故障
10kV开关柜由于绝缘放电问题导致出现绝缘故障的次数也是比较多的。该问题是因为开关柜内部的绝缘体或者绝缘间隙的绝缘性不能满足实际使用中的需求，在开关柜实际工作期间，这些绝缘特性不足的材料在高电压、大电流的环境下出现放电现象，在特殊条件下甚至会出现绝缘击穿现象，而造成10kV开关柜中这种问题出现频率较高主要是因为10kV开关柜的运行环境较差。绝缘故障在开关柜中的主要表现形式就是污闪，所谓污闪就是在开关柜工作过程中，日积月累地在其内部绝缘体和进行绝缘工作的套管等部位集聚污垢，此时如果环境正好较为潮湿，就会导致某些绝缘部位不能继续发挥其绝缘作用，造成污闪。这种情况在工业比较发达的地区和沿海城市更为常见。
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2 10kV开关柜故障处理对策
2.1规范选材与安装
在安装和加工母排以及处理铜排倒角时，要严格按照相关规范进行操作。对电极形状进行优化，增加电极曲率半径使电场实现均匀分布，从而增强间隙的击穿电压。为避免局部电场太集中，搭接母排时，起固定作用的螺栓在外面的裸露部分不要超过3个牙，母排搭接部位要确保搭接面平齐。在选择屏蔽触头盒时，最好选择具有屏蔽设计的触头盒，以达到均匀分布电场，防止电场过分集中的目的。为增强防污能力，最好要选择具有双屏设计的套管。开关柜的设计和制造阶段就要充分重视。要结合新的设计理念对其设计方案进行优化，保证设计方案的科学性和实用性。对于新式开关柜，首先应该保证其散热能力，其次再考虑其他方面特性。要提高开关柜整体绝缘性，严格控制开关柜的质量，要严格按照标准对其各方面参数进行检测，有不合格的地方要加以修复，保证其整体绝缘性良好。在进行开关柜的生产制造工作时，要选用具有较强的绝缘能力的材料，开关柜中的导线绝缘层要满足设计的要求。加强对开关柜的检查。要定期的对高压开关柜进行巡视检查，要建立科学的巡视检查管理制度和故障应对规范，一旦出现异常情况，要认真细致的对其原因进行分析总结，并及时采取正确的措施。同时在巡视检查的过程中不能忽视任何异常情况，要充分重视每一个小事故，这样才能减少大事故的发生。
2.2控制绝缘缺陷
供电设备的可靠性是由电气设备绝缘结构的性能决定的，为最大限度地增强电气设备的绝缘性能，控制绝缘缺陷，高压开关柜内部绝缘板应使用防污、防潮涂料进行涂刷，以增加绝缘板的憎水性。在选择母排绝缘套管时，应尽量选择有资质厂家生产的、具有良好质量信誉的产品。在检查包封的时候，要注意是否无气隙、收缩是否均匀。无气隙、收缩均匀的母排绝缘套管能大大提高母排运行稳定性能，还可有效提高开关柜的绝缘性能、抗腐蚀性能。
2.3积极做好现场勘查、现场交底工作
很多地区还有一批10年前投运的开关柜，手拉式开关柜年久失修再加上设备质量参差不齐，真正到了线路设备检修时就有可能拉不出来。像这种情况，作为运检部门现场勘查是很重要的，针对开关柜的操作一方面查找最近一次检修记录，询问设备主人设备运行状况。如果存在故障问题及时排除；另一方面设备在检修前是在运行状态，很难确定设备是否有异常。此时我们应当及时向上级部门报告，万一检修当天设备故障无法检修，应提前制定断开上级电源的预案并采取相应措施安抚停电用户，对整个开关柜进行全面检修。
2.4优化运行条件
为避免环境引发高压开关柜运行故障，电力单位应对高压开关柜的运行环境进行改善，在温度较高时，为及时排散开关柜的热量，应在手车柜前后安装风扇或者在上柜和母线柜后下柜闷板上设散热孔，加强空气对流，以便于高压开关柜通风散热，确保柜的干燥；在多雨潮湿季节，应首先做好排水工作，还应在母线室安装加热器、在电缆室和开关室安装加热除湿器，实现有效调节温湿度的目的，确保高压开关柜周围的湿度和温度都保持在标准要求范围之内；另外，还应做好开关柜清理工作，以确保高压开关柜运行的安全可靠。
结束语
在我国现代化的电网建设中，10kV开关柜应用范围广泛，使用数量多，因此也造成了其运行环境差异较大，10kV高压开关柜在工作期间受到自身及外界因素影响易出现故障。这些故障不仅仅导致高压开关柜不能正常工作，更是对电网传输电能能力的严重损害，影响了电网供电的可靠性和人民的生活。因此要对开关柜的常见故障从设计、制造、安装、调试、检测及运行等各个环节进行防范和应对。同时随着我国经济、科技水平的不断提高，新技术新工艺的不断进步，开关柜的制作也要不断完善和创新，才能保证其可靠性，让其更好的为电网、为人民生活服务。
参考文献：
[1]张晓峥.试述10kV开关柜运行中的常见故障及处理[J].工程技术：引文版，2016（9）：00016.
[2]胡新琴.10kV开关柜运行中的常见故障及处理[J].电子技术与软件工程，2016（17）：228.
论文作者:朱丹平
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/6
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