摘要：开关柜是电力系统的基本装置，开关柜的运行状况好坏与区域内电网输送电力高低能力有着很大关系，其对保证电力系统的安全稳定运行有着重要的作用，而10kV开关柜是使用最广泛的设备之一。一旦出现状况，不仅会影响电力传输质量，还会造成大范围断电，更有甚者会危及操作人员的生命安全。因此，基于实际情况，笔者将着重探讨10kV开关柜故障事故、故障原因以及应对原因的对策。
关键词：10kV开关柜；故障原因；对策分析
前言：电力行业是普通人日常生活的支柱，稳定的供电是保证居民日常起居的重要条件。由于种种原因，国内输送电力主要采用高压电，这就涉及到电网中重要的开关设备——高压开关柜的运行问题，而在实际操作中使用最广泛的，就是10kV。虽然近年来随着电力事业的不断发展，10kV开关柜的质量愈渐提高，但是其长期工作在大电流环境中，难以避免会出现些许故障。
1.10kV开关柜故障类型及原因分析
1.1拒动、误动故障
这类问题在成套开关柜的运行中出现的次数非常多，当控制回路不通而使断路器不能执行跳合闸指令从而产生拒分、拒合现象，或者保护装置引起断路器拒绝工作，都可以归类为此种故障。不难发现绝大部分原因都是最终呈现在了断路器上，比如真空环境工作下跳合闸线圈烧坏，或者人为操作环节中断路器操动机构卡涩或变形、位移或损坏以及脱口失效。当然，直流电源容量不足导致电压不够、二次接线接触不良、行程开关调试不到位等问题都会带来10kV开关柜断路器拒动、误动故障。
1.2开断与关合出现的故障
少油断路器出现开断与关合故障较多。其发生故障主要是因为喷油短路烧损灭弧室，大部分表现为喷油短路、灭弧室烧损、开断能力不足、关合时爆炸等。而对于真空断路器来说，真空灭弧室的真空度下降、波纹管漏气、工作环境真空度降低、切电容器组重燃、陶瓷管破裂等均有可能导致断路器开断关合能力下降，从而引起开断或关合失败。
断路器开断与关合出现故障时，都会出现电弧。而且关合与开断的电流越大电弧越强烈，出现的问题也越严重，尤以开断为甚。并且，近年来真空断路器开断关合的故障问题发生数量有所上升，应引起注意。
1.3短路故障
10kV高压开关柜一般都可以保证稳定运行，但是也有防护工作不到位的时候，导致高压开关柜发生短路。当电器元件选择不合适，造成断路器分断能力不够时，或者发生母排的支持缘件或插入式触点的绝缘底座污秽、受潮严重或受到机械损伤的情况，都可能造成开关柜的短路。除此之外，闪络、放电，误操作如带负荷操作隔离开关，检修工具遗忘在母排上，螺丝等金属物件掉入开关柜内以及小动物误入，都是10kV开关柜发生短路的可能原因。
1.4跳闸故障
跳闸往往由保护动作而引起。10kV高压柜开关柜上装有过流、速断、瓦斯和温度等保护，一旦检测输入量超过承受标准，出于安全因素的考虑，会发生强制性跳闸。
根据继电器掉牌、遥信信息等情况，可以对故障原因进行判断。在10kV高压柜开关柜中，瓦斯、温度保护动作后都有相应的信号继电器掉牌指示。但是要注意的是，过流继电器（GL型）动作时不能区分过流和速断。在定时限保护电路中过流和速断分别由两块（JL型）电流继电器保护。继电器动作时红色的发光二极管亮，可以明确判断动作原因。
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2.针对故障的可行解决措施
2.1对断路器进行精细准确的出厂调试
对于断路器来说，其机械寿命为几万次，是指在空载状态下分合的次数，并不代表移动手车推入及拉出的次数。在断路器移动手车推入及拉出的过程中，辅助触点是达不到上述机械寿命要求的，因此辅助触点的容量及机械寿命至关重要。并且断路器的机械联锁与断路器的位置行程开关配合不协调而引发的烧坏合闸线圈现象导致断路器拒动以及误动，也有很多是由于断路器内部质量造成的。
因此，断路器出厂时要进行严格的调试与测试：只有断路器首先抵达工作位置后，相应的行程开关才能接通，从而指示灯指示位置正确，且行程开关触头才能接通合闸线圈回路。通过重复抽样检测的断路器用来作为10kV开关柜的组成部件，才能保证大幅度减小开关柜拒动、误动故障出现的几率。
2.2优化断路器内部元件质量
由于真空断路器对真空环境以及设备要求较高，所以对于组成部件是真空断路器的10kV高压开关柜来说，优化其工作环境是必不可少的。但是又因为真空环境难以控制，必须要从组成环境的材料下手。可以在10kV开关柜刚刚出厂时调整断路器的连接状态，使短路保护装置在系统中实现固定的工作条件，调整断路器内设元件，降低真空灭弧室的真空度下降、波纹管漏气等故障出现的几率。而对于少油断路器来说，由于主要故障是由喷油短路烧损灭弧室产生的，所以提高断路器能源存储器与灭弧室等部件的质量的任务，就必须抓紧提上日程。只有不断提高断路器内部元件的质量，断路器的质量才会不断提高，容错率也会大大增加，以此推进10kV高压开关柜制造的不断进步。
2.3优化变压器，加强对变压器温度值以及运行环境的监视
如果要预防10kV开关柜的短路故障，在实时监测开关柜附近有无小动物活动，做好小部件落入开关柜内外，还要加强对变压器温度的监视。众所周知除却开关跳闸外，开关柜中部件的短路也是保护作用的一部分。在高电压的背景下，一旦电流穿过变压器的时间高于变压器能够承受的时间，变压器很容易遭受外部短电流的冲击而受到损坏，从而造成开关柜短路。所以除了研发新的材料改进变压器、对变压器继电进行优化改造外，一定要建立多层次的监视系统，用必要的科学手段、先进设备与人员，时刻监视变压器温度值。除此之外，绝缘底座受潮、污秽也可能造成短路，因此可以将开关柜的工作环境、潮湿度以及变压器的温度值统一纳入监控系统，有相关人员进行实时有效的监控，预防开关柜发生短路。
2.4送电前与用户协商，尽量减少负荷或检修变压器
过流继电器动作使开关跳闸，是因为线路过负荷。在送电前应当与用户协商减少负荷防止送电后再次跳闸。速断跳闸时，应当检查母线、变压器、线路。找到短路故障点，将故障排除后方可送电。过流和速断保护动作使开关跳闸后继电器可以复位，利用这一特点可以和温度、瓦斯保护区分。变压器发生内部故障或过负荷时瓦斯和温度保护动作。如果是变压器内部故障使重瓦斯动作，必须检修变压器。如果是新移动、加油的变压器发生轻瓦斯动作，可以将内部气体放出后继续投入运行。温度保护动作是因为变压器温度超过整定值。如果定值整定正确，必须设法降低变压器的温度。可以通风降低环境温度，也可以减少负荷减低变压器温升。如果整定值偏小，可以将整定值调大。通过以上几个方法使温度接点打开，开关才能送电。
结语：10kV开关柜在我国现代化电网建设中普遍又广泛的使用，决定了它从被设计那一刻开始就必须稳定、细致、可靠。虽然因为运行的环境各不相同，出现的故障也不相类似，但是不能否认的是，目前为止出现的故障分门别类来看的话，均有其相似性。笔者认为，只有各方共同关注被设计开始到最后运行、定期检查的各个方面，不断比对总结，才能大大降低安全隐患，维护电力系统的安全稳定。并且不断在现有基础上进行科技创新，不断提高国家供电质量。
参考文献：
[1]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.
[2]陈龙.两起10kV开关柜故障引发的思考[C]//2011年云南电力技术论坛论文集（入选部分）.2011．
论文作者:邓光毅
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/4/18
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