摘要：社会经济的快速发展对电能的需求居高不下还在不断增加，电力行业也随之获得了快速的发展。但是经济发展和人民生活对电力的需求的持续增加仍然给电力行业带来了巨大的压力。为了满足社会对电力的需求，保障经济发展和人民生活质量，电力部门逐渐增加了使用高压电进行电能的传输。10 kV高压开关柜对高压电的安全运行起到了十分关键的作用，在高压电中获得了广泛的应用。但是，10 kV高压开关柜在运行过程中会时常出现故障。本文对10 kV高压开关柜运行常见的故障进行了介绍，并分析导致其故障主要因素，并针对性提出了故障防范措施，希望能对高压开关柜的使用提供理论指导。
关键词：10kV高压开关柜；故障；防范措施
前言：
国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，使得对电能的需求也越来越大，给电力行业带来巨大的压力。电力部门一方面在进行新电厂的建设，另一方面通过提高高压电的使用，来提高电能的利用率。10 kV高压开关柜通过对开关进行控制，能够保障高压电的安全运行，避免安全事故的发生，对设备和工作人员都起到很好的保护作用。在高压电使用中得到了广泛的应用。由于技术原因，我国的10 kV高压开关柜在运行过程中总是会出现一些故障。有必要对其出现的故障进行总结分析，找出导致其故障的主要因素，进而针对性地提出有效的故障防范措施，确保电力系统安全稳定的运行。
1 10kV高压开关柜常见的故障分析
1.1 10k V高压开关柜的绝缘性能差引发的故障
10k V高压开关柜绝缘性能差，会使得其发生放电，使得开关柜发生故障。绝缘性能差主要有两方面的原因：一方面是高压开关柜的爬距不足或空气间隙不足，这就会导致开关柜的绝缘性下降，再见高压电控制时，容易出现电弧故障。另一方面是开关柜的加工质量不合格，做工不精细，使得开关柜的耐压性能不足，也会造成绝缘性下降，进而导致开关柜故障发生。
1.2 10 k V高压开关柜的防爆性能和防护性能较差导致的故障
高压开关柜由于一些原因，使得其在运行时，会发生一次回路短路故障。瞬间产生极大的短路电流，往往会打到一万安以上，会使得气体被瞬间加热加压，高温高压容易在开光柜里产生巨大压力，如果没有设置有效的防爆或泄压措施，就会出现爆炸现象的发生。可能会对设备和操作人员产生危害，进而影响整个电力系统的安全稳定运行，将会造成巨大的经济损失，还可能会造成人员伤亡。
1.3 10 kV高压开关柜出现过热现象
高压开关柜发热是其运行过程中常见的想象，但是如果出现导电回路发热或者开关柜过热的想象，就会发生故障。通常是导电回路中发热大于散热时，就会出现开关柜温度上升的情况，当稳定持续上升，造成开关柜局部过热，如果不能及时释放，就会瞬间爆发能量，导致故障，甚至是事故的爆发。这种局部温度的升高主要是由于电流增加导致发热功率增加造成的。10 kV高压开关柜主要是两个方面会导致出现过热现象。一方面是由于开关柜导电回路的接头部分接触不良导致导电回路中出现局部过热，另一方面是开关柜中的主母排电流负荷过大而导致的导体出现局部过热。
2导致10 kV高压开关柜故障的具体因素
2.1 环境因素
在10 kV高压开关柜的运行过程中，可以发现开关柜受其运行环境条件的影响较大，环境条件的改变会开关柜的稳定性受到限制。例如，当开关柜运行环境中出现了潮湿、有颗粒物等污物存在条件下，就会使得污闪事故。而当运行环境干燥、清洁时，就会正常运行，不会出现事故。这说明环境因素是10 kV高压开关柜发生故障的重要因素，需要采取有效措施应对环境的变化。
2.2 老化因素
我国现在有很多的电力设备都是多年前的老设备，不可避免出现老化现象，设备及元器件的性能逐渐降低，还有线路老化的问题，极易使得高压开关柜发生故障。例如，开关柜中的真空断路器，由于老化严重，在运行过程中，会出现电流值异常变化的情况，使得故障的发生，装置老化使得真空度降低，就会的真空断路器性能下降，增加了故障的概率。
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2.3 绝缘因素
前面也提到了高压开关柜如果绝缘性差就很容易发生故障，主要有两方面的原因：一方面是高压开关柜的爬距不足或空气间隙不足，这就会导致开关柜的绝缘性下降，再见高压电控制时，容易出现电弧故障。另一方面是开关柜的加工质量不合格，做工不精细，使得开关柜的耐压性能不足，也会造成绝缘性下降，进而导致开关柜故障发生。
2.4 质量因素
高压开关柜的质量对其运行的稳定性也起到至关重要的作用，高质量的开关柜必然会减少故障的发生率。质量因素主要体现在设备的质量和材料的质量。高压开关柜的隔离触头如果存在质量问题，就会使得手车柜的隔离触头接触不良，从而导致电弧故障的产生。如果开关的材料质量差，就会造成开关柜容易出现受潮或灰尘聚集的情况发生，导致污闪事故的发生，使得电力系统安全运行受到了限制。
2.5 操作因素
在高压开关柜运行过程中，操作人员操作不当也会导致故障的发生。设备安装中因操作不当对开关柜的结构产生了破坏，例如动静触头插入不标准，导致接触电阻过大，就容易导致故障的发生。此外，操作中的拒动、误动等也是开关柜事故的诱发因素，主要表现在操动机构以及传动系统的机械故障引起的开关柜部件变形或位移、卡涩、脱扣失灵等故障的发生。由于操作不当会导致电气控制及辅助回路发生故障。
3 10 kV高压开关柜故障的防范措施分析
3.1 强化高压开关柜的绝缘性能
高压开关柜的绝缘性能差就会导致故障的发生。需要对高压开关柜进行设计，强化其绝缘性能，才能避免因绝缘性能差导致的故障问题。一方面，要设置合适的开关柜的爬距及空气间隙。另一方面要对开关柜的进行高质量的加工和精细的做工，这样就会使得高压开关柜的绝缘性能显著提升。
3.2 选择合适的电气元件和材料
市场上的电器元件和材料种类很多，质量显著不同，为了提升高压开关柜运行的稳定性，需要选择高质量的电气元件和材料，确保开关柜处于最佳状态，进而减少开关柜故障的发生。
3.3 加强高压开关柜的安全设计
为了确保供电系统的安全运行，电力行业制定了相关的标准。比如，高压开关柜内的各相导体之间及对地空气间隙必须在125 毫米以上。只有这样才能有效避免意外事故的发生，以及烟雾或有害气体对母线的腐蚀。
3.4 改善开关柜的运行环境
开关柜的运行环境对高压开关柜的事故发生率有较大的影响，防范故障发生时应注意环境的监测控制。对于潮湿环境下的开关柜，可以通过加装红外线灯的加热或去湿装置来进行干燥。对于容易产生灰尘的开关柜，可以通过加装网栅或过滤网的方法来防止灰尘进入。
3.5 提升开关柜的性能
继电保护是电力系统的保护结构，其需在设计安装时严格按照标准操作。通常要不断改善继电保护对运行方式变化的适应性能，使其更好地服务于系统的运行。另外，当断路器容量不足时，继电器应该及时更换。
4 结束语：
电力部门通过提高高压电的使用，提高电能的利用率，来应对电能的需求的不断增加。10 kV高压开关柜通过对开关进行控制，能够保障高压电的安全运行，避免安全事故的发生，对设备和工作人员都起到很好的保护作用。在高压电使用中得到了广泛的应用。由于技术原因，我国的10 kV高压开关柜在运行过程中总是会出现一些故障。本文通过对10 kV高压开关柜运行过程中出现的故障进行总结分析，识别了导致其故障的主要因素，并提出了有效的故障防范措施。相信这些措施的应用，能提高10 kV高压开关柜的安全稳定运行，为电力系统安全稳定的运行提供保障，促进电力行业的可持续发展。
参考文献：
[1]韦科迪. 浅析 10kV高压开关柜故障原因及防范措施[J].机电信息，2012（15）：92-93.
[2]王建平，杨圣. 10kV高压开关柜故障原因及防范措施探讨[J].机电信息，2013（27）：42-43.
论文作者:何政辉
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/19
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