摘要：近年来，随着电网改造力度的加大，10kV高压开关柜得到进一步推广应用，但目前由于10kV开关柜投运时间长后，容易存在内部绝缘故障、传动机构和故障操作因素等安全隐患，威胁设备正常运行。本文阐述了10kV 高压开关柜种类及特点，就10 kV高压开关柜故障归因进行了分析，提出10kV高压开关柜故障解决对策。
关键词：10kV高压开关柜；故障分析；解决对策
引言
随着我国经济社会的不断发展，电网的发展与普及工作开展程度也在不断深入，这样的发展条件，也就相应给予了我国电网企业时代发展的新型机遇与挑战，其中，10KV的开关柜所造成安全事故不断发生，给我国电网与其配套设备的发展带来极为不利的发展影响。由于10KV的开关柜，其设计结构较为为复杂，使用范围较为广阔，同时，其在运行的过程中，带有高压电流的环绕，因此，其极易产生由绝缘性失效而带来的放电现象，使得设备运行产生故障，电网工作开展难以有效进行。
1 10kV 高压开关装置种类及特点
在我国，目前所主要使用的10KV高压开关装置的种类是丰富多样的，同时，其不同类型的高压开关装置，使用的方式以及运行方式是各不相同的。总的来说，开关柜主要分为固定式开关柜、箱式开关柜、HXGN 负荷开关柜、手车落地式开关柜和手车中置式开关柜几种。其具体的情况如下：（1）箱体式的开关装置，这类开关装置主要用于户外的用电环境中，其适用于电压负荷较小的环境之中，具有体积小，易于安装的特点，但是，其散热性能不足，所以不能直接使用于超大负荷需求的用电系统之中。（2）固定式的开关装置，这类开关装置主要用于厂区亦或者矿区，其主要特点，即为：占地面积较大，其内部空间的构造较为复杂，稳定性明显，进而使得其运行的过程中灵活性得以很好满足。
2 10kV的高压开关装置故障产生原因分析
2.1绝缘故障
（1）爬距及空气间隙不够
开关柜发生绝缘损坏事故的其中一个原因是生产厂家生产设计不合理，柜体内部的爬距及空气间隙不够。比如手车柜，为缩短柜体尺寸，在隔离插头相间距离，生产厂家未采取有效的绝缘隔离的工艺。另外为压缩生产成本，减小装于柜内的断路器，造成隐患。
（2）运行环境条件的影响
开关柜发生绝缘闪络的原因是开关柜周围运行的环境条件差而导致的，发生污闪的原因是绝缘子串的泄漏距离偏小，不能适应污秽和潮湿的环境。例如当大气污染严重时，就会使电力设备的绝缘子、套管及母线污染。污闪是在泄漏电流增大到一定程度时才发生的、绝缘电阻下降，如果绝缘子的泄漏距离小，放电容易跨接两端电极，从而发生闪络。
2.2 涡流发热
由于开关柜运行电流大，涡流发热已成为开关柜发热的一个不可避免的问题。涡流发热产生原因是开关柜运行带电运行中，负荷电流在穿墙套管固定钢板内产生交变磁场，进而在其中产生感应电压，从而产生涡流发热。
涡流发生的主要部位有柜体内的主母线穿到触头室间隔板、开关柜主母线间隔板、主变进线隔板处和6个手车臂的隔板。有些开关厂的产品在主母线穿到触头室间隔板、开关柜主母线间隔板、主变进线隔板处和6个手车臂的隔板没有采取防涡流的措施，运行中就发生了涡流发热现象，造成设备安全隐患。
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2.3 操作因素
（1）这类故障表现为机构卡涩，脱扣失灵、部件变形或损坏，分合闸铁芯松动、卡涩，轴销松断等，这主要是由于操动机构及传动系统的机械故障造成的。
（2）柜体的机械强度不够，如静触头或动触头在长期的使用过程当中，由于长期机械磨损造成触头之间接触不良的现象，导致产生设备操作故障。
2.4 老化因素
随着社会用电量的增多，原先安装的电力设备开始处于老化阶段，各种装置及元器件性能日趋下降。如：真空断路器在使用过程中易发生不同的故障，特别是电流值处于异常变化的故障发生率更高。真空泡在真空度明显降低或者在运行中受损后，真空断路器的整体性能就会随之降低，当出现故障时就容易发生爆炸事故。同时变电站的高柜，在系统负荷增加后，系统的短路电流 I容量也会随之增加。若真空断路器的电流值难以达到系统运行的标准，其常会受到短路故障的影响而降低性能。这些问题的存在都会破坏电力系统的稳定性。
2.5 环境因素
就高压开关装置的实际使用情况来看，其对于外在环境的需求较为明显。外在环境的好坏，将会在在一定程度上影响到高压开关装置的运行情况。例如，当高压开关装置处于一个相对而言较为稳定的环境之中的时候，其运行表现也就会相应的显得较为稳定，但是，当其环境过于潮湿亦或者干燥的时候，前者，将会使得金属元件生锈而导致污闪事故的产生，后者，将会导致起火现象
3 10kV高压开关柜故障解决对策
（1）优化材料选择。在对高压开关装置的构成材料进行选择的时候，一方面需要对其的绝缘性进行加强，即：不能低于10kV/MM，爬电的距离至少达到140mm；另一方面，在进行有机绝缘的时候，至少要超过10kV/MM，爬电距离至少要达到160mm。（2）提高设备的安全性能。35kV的固体绝缘电流感应装置以及电磁类的电压感应装置需要按照10%的设置比例进行抽样调查，完成对其的运行状况的调查实验。就电压感应器来说，其需要将局部放电活动与耐压活动进行结合，实现同时进行，进而达到对其的性能测试。对断路器来说，需要对其断、合闸的不同情况进行分析，进而实现对其抗压能力的明确。注重于制造技术本身与工艺感官体验的结合，进而实现电网发展的有效实现。（3）对开关装置的整体进行检验设置。在进行出厂检验的时候，需要对检查活动的开展方式进行多样化、有效化进行，使得产品的总体质量水平得以很好地提高。其检验的内容包括了：对高压开关装置内部的绝缘线进行明确、对起到辅助与控制作用的回路元件进行充分测试、对其运行是的温度改变情况进行明确等。（4）对外在环境因素的检测。就外部环境来说，其对于高压开关装置的影响也是尤为突出的，因此，对于外部环境的检测工作开展也就显得尤为必要，在此基础上，所进行的不良影响因素明确与解决，是实现产品工作得以更好进行的重要保障。其具体内容可以是：一者，设置过滤网，减少外界灰层的进入，破坏工作环境的稳定性；二者，是开展除潮工作，使得产品的整体工作环境的温度与湿度满足其工作的实际需求，同时，也能实现其使用寿命的提高。
4 总结
对高压开关装置的关注是实现整个电网工作得以有效开展的重要环节。通过对其的使用安全性与稳定性的提高能够实现我国用电质量的提高，促使我国经济的发展与居民正常生活需求的有效满足，这一用电目标得以更好达成。
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论文作者:李庆辉
论文发表刊物:《电力设备》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/12
标签：开关柜论文; 高压论文; 装置论文; 故障论文; 涡流论文; 环境论文; 对其论文; 《电力设备》2017年第15期论文;