摘要：在国内工业产业和电力行业快速发展的时代背景下，对10kV开关柜管理工作也提出了更高的要求，因为其是国内电力系统中的重要组成部分。近年来国内10kV开关柜管理工作重视度有所提高，尤其是故障问题检修方面工作效果显著。本文先对现阶段10kV开关柜运行过程中的常见故障问题进行分析，并在此基础上就如何进行有效防范和控制，谈一下个人的观点与认识，以供参考。
关键词：10kV开关柜；故障问题；防范措施；研究
在当前社会经济条件下，国内电力行业发展迅速，而且在我国社会经济发展方面起到了重要支撑作用。在整个电力系统运行过程中，10kV开关柜故障问题较为常见，如果处理不当则会对电力系统造成不利影响。为此，应当正确审视和定位现阶段10kV开关柜运行过程中的常见故障问题，摈弃及时采取措施予以防范。
一、10KV开关柜故障问题分析
对于10kV开关柜而言，其作为电力系统中的重要组成部分，实际运行过程中存在着很多的影响因素，主要的故障类型表现在以下几个方面。
1、相间短路
对于单相接地电路而言，电压互感器铁芯的状态时过饱和，以致于励磁电流大幅度上升，最终导致熔断器出现熔断现象。一旦出现这一故障问题，则会导致元器件和电气设备绝缘性能下降，电压互感器中的高压熔断器就会被熔断；如果不能及时妥善的处理，则会导致元器件绝缘性能降低，尤其是潮湿的天气条件下会造成元器件被击穿，阻容吸收器接地电阻增大，而且局部过电压会导致相间短路，柜线也会因此而出现跳闸现象。由于电弧影响，三相元器件会被击穿，因此也会导致熔断器爆裂，开关柜门被炸毁，严重时可能会造成人员伤亡和财务损失。
2、高压熔断器熔断
10kV开关柜的另一个常见的故障问题是电压互感器高压熔断器熔断，基于欧姆定律，电压确定的条件下，功率、电阻之间呈反比；随着电阻的不断减小，其功率就会上升，而且长时间处于大功率运行状态时就会导致熔断器过载，最终导致高压熔断器熔断。实践中为了能够有效避免熔断器出现熔断问题，应当对熔断器及其电流匹配度进行衡量。如果熔断器容量相对较小，则熔断器就会被熔断。与此同时，如果单相接地系统铁芯处于过饱和状态，则励磁电流就会因此而增大，甚至引发高压熔断器熔断。如果消谐设备存在延迟问题，则难以匹配低频饱和电流，防熔断效果不佳。同时，铁磁简谐振动也是熔断器熔断出现的主要诱因之一，实践中因开关柜出现单相接地故障时，就会导致铁磁谐振过电压，在此过程中回路铁磁元件电阻会出现损耗，铁磁谐振过电压也会因此而受到一定的局限。在线性简谐振动条件下，电感以及电阻串联在一起，当自振频率接近电源频率时，则很可能会引发电压故障问题，进而形成电压谐振，以致于高压熔断器出现熔断问题。
3、电气连接点发热
对于10kV开关柜中的电气连接点常见的发热问题而言，通常出现在配变进线柜以及母联等设施上，而且这些设施基本上是电流相对较大开关柜。近年来随着客户用电量和用电客户数量的不断增多，供电单位的压力也不断增大，供电系统负荷不断增加的同时，也导致为数不少的电气设备和节点出现连接不良现象。同时，电气设备的长时间运行会导致设备发热，温度过高而导致恶性循环，绝缘性能严重受损，此时放电短路将烧毁开关柜，甚至会导致母线故障问题。常见的发热点主要表现在以下几个方面：首先，多数隔离开关布设在固定柜内，安装隔离开关时应当确保接触面以接触压力合理。然而实践中因一些因素的不利影响而难以确保接触良好，比如其自身存在着严重的质量问题、10kV开关柜柜体布设精度不达标等。由于10kV开关柜隔离开关采用的是锁紧机构动作，目前在于使滑块带动连杠运动来确保接触压力，因此柜内加工质量和精度不够，合闸时容易导致单面接触问题。当出现单面接触现象时，会导致恶性循环，最终造成连杆熔断以及相互间短路；其次，断路器出现发热现象。断路器触臂触头以及灭弧室上下接线座部位可能会出现发热现象，触头质量非常重要。实践中可以看到，若触头质量不达标，则弹簧针特性就会变坏；如果断路器小车上的触头臂长度设置不当，也会出现发热现象；最后，其他部分。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆以铜铝连接为例，在连接点位置未能进行有效处理，或者穿柜套管、铜铝排连接不当，也会出现节点发热问题。
二、加强10kV开关柜故障问题处理的有效策略
基于以上对10kV开关柜常见的故障问题分析，笔者认为现阶段造成10kV中开关柜故障问题的主要原因表现在三个方面，即运行环境条件较为恶劣所致，电气设备性能以及生产制造工艺缺陷所致，电气设备运维管理不当所致。针对上市三个方面的影响因素和故障成因，本文建议从技术、管理以及运维等方面针对性地处理故障问题，以此来有效改善10kV开关柜稳定运行的环境条件，最大限度地降低故障问题发生率。
1、加强技术管理，提高电气设备性能
实践中应当对10kV中开关柜设备性能和质量进行严格控制，并且做好电气设备的选型工作，在电气设备交接以及验收过程中，严格按照国标、行标以及设备质量和性能验收标准合理选择电气设备类型，对于质量差以及性能不强，甚至不符合国标行准的开关柜一律不得入网。同时，还要做好10kV开关柜检修，实践中应当考虑运行环境条件，10kV开关柜机械以及电气故障概率相对较大，若检修时能够有效发现异常问题和现象，比如部件出现锈蚀、设备绝缘闪络以及异常发热等，均可及时进行排除，以免开关柜出现故障问题。
2、健全和完善开关柜运行管理制度
在确保10kV开关柜稳定运行的情况下，应当健全和完善开关柜运行管理机制，降低因误操作而造成的故障及其发生概率。10kV开关柜设备采购、运维检验以及故障缺陷检修过程中，应当加强各环节的优化与改进，保证各项管理机制能够有效地落实到实处。同时，还要建立完善的专项管理机制，对10kV开关柜电气设备进行定期运行检修，对管理人员加强培训，提高他们的技术水平。在变电站巡视以及值守时，应当对10kV开关柜的实际运行情况进行整体把握。
3、进一步改善10kV开关柜运的运行环境条件
基于上文阐述，现阶段10kV开关柜以及电气设备运行过程中的故障问题基本是都是因开关柜运行过程中的环境条件相对比较恶劣所致，特别是导体出现锈蚀、绝缘遭到破坏以及螺丝松动等。上述问题对开关柜运行中恶劣天气以及负荷电流发热和高温高湿等密切相关，针对这一问题日常运维管理工作中应当做好保护措施，尽可能改善10kV开关柜的具体运行环境。比如，可以定期对开关柜进行清扫除尘，尤其在夏季降雨时节，应当做好排水防洪工作，以免因积水而导致开关柜潮湿，绝缘遭到破坏或发生闪络。用电高峰期，开关柜以及电气设备运行负荷电流发热时，应当对10kV开关柜进行柜内散热，以免因高热而造成绝缘击穿或者短路；条件允许的地区，可引进先进的技术手段并用于电气设备的巡检，比如超声波测温以及红外测温等手段，可以对小放电间隙检测。若能得到应用，则将有效提高10kV开关柜电气设备巡检质量与效率。
结束语
总而言之，10KV开关柜结构相对比较复杂，而且使用范围相对较广，其在电力系统运行实践中带有高压电流环绕。为此，应当加强故障问题研究，做好防范措施，以此来确保电力系统的运行安全稳定性。
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论文作者:金涛
论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期
论文发表时间:2018/12/18
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