10kV高壓開關柜常見故障分析與對策

麥敬明（廣東電網有限責任公司東莞供電局，廣東　東莞　523000）

10kV高壓開關柜常見故障分析與對策

麥敬明
（廣東電網有限責任公司東莞供電局，廣東東莞523000）

摘要：改革開放以來，我國的國民經濟進入了迅速的發展，成為了世界上發展最快的國家，人民的文化生活水平得到了不斷提升，而支撐我國不斷迅速發展的動力之一的電力工業也搭上了高速發展的列車。隨著發展的進程，對電力的需求量越來越大，無論是工業還是城鎮居民都加重了我國的電力負荷。為了解決如此較大的電力需求量，國家采用了高電壓的電力輸送方式，以滿足我國的發展和人民生活水平提高的需要。在高電壓電力輸送的過程中離不開高壓開關柜，其中10kV開關柜是我國普遍應用的產品之一。開關柜在電力輸送的中占有很重要的地位，如果在運行的過程中出現故障，將會影響電力的輸送，造成重大的經濟損失。本文分析了10kV開關柜常出現的故障的發生因素，結合實踐經驗，總結了10kV開關柜的注意方面以及必要時采取的措施，為遇到類似情況的同仁與學者提供參考。

關鍵詞：10kV開關柜；故障分析；對策

隨著我國經濟技術的發展，我國的10kV開關柜的技術含量有了很大的提高，生產質量也得到了保障，但是在開關柜的使用過程中，仍會出現一些故障，本人根據故障的發生特點，分析了其發生的緣由，并加以總結。同時，為避免10kV開關柜故障發生提供建議，從而提高電網的安全與穩定。

110kV開關柜的常見故障。作為電網中一種重要的開關設備，10kV高壓開關柜具有使用數量多，應用范圍廣的明顯特點。如果一旦它的運行出現故障，將會影響相關電路的電力傳輸，導致大部分的地區斷電，嚴重影響著人們的正常生活，甚至給社會產生嚴重的經濟損失。10kV開關柜的常見故障有開關柜漏電、開關柜爆裂損壞和開關柜內溫度過高等故障，每一種故障類型都嚴重的威脅著開關柜的正常工作，甚至影響著人們的正常生活。

2常見故障分析。對10kV開關柜的故障原因分析，常常令電力的工作人員非常棘手。就其發生故障的原因，筆者主要總結如下：（1）質量差、絕緣性不足。10kV開關柜的質量加工水平和裝配質量在很大程度上影響著開關柜的整體耐壓性。高壓開關柜內元件的耐壓性也影響著開關柜的整體耐壓水平，通過柜內元件的耐壓率相乘得到開關柜的耐壓水平。如此造成即使柜內元件通過相關耐壓檢驗，也不一定開關柜整體滿足相關標準。在開關柜的裝配方面，如螺絲的緊固，按工藝規定要求螺絲出牙長度不可超出一定限制，如果超出規定，將會出現“尖端放電”的現象，降低開關柜的絕緣性，甚至會釀造重大安全事故。元件的空間間隙不足也會影響高壓開關柜的安全與穩定。在高壓開關柜的設計過程中，往往存在著空間間隙不足的不良現象，它們容易導致開關柜絕緣損壞。因此，工作人員應根據相關的情況采取相應的措施，保證開關柜的絕緣性。（2）防爆設計不足。在高壓開關柜的工作過程中，如果出現短路等危險現象，則會產生高壓電弧，這種能量巨大，會產生高溫高壓的蒸氣，蒸汽導致開關柜內壓力劇增，從而發生爆裂事故。但是若在開關柜上部設置了母線室、電纜室和開關室三個泄壓出口，當發生電氣短路時，蒸氣將從泄壓出口泄露出去，及時減小內部壓力，避免發生爆裂等危險事故，因此，以上闡述表明，在柜內安裝泄壓裝置十分重要。但是，在安裝泄壓裝置的過程中有可能出現柜頂泄壓口沒有用螺絲全部鎖死或用塑料螺絲代替金屬螺絲而金屬螺絲代替塑料螺絲等情況，這將影響設備的安全穩定工作，遇到故障情況時，故障產生的氣體極易從其他通道迸發出去，進而發生爆裂等危險事故。開關柜面板上的孔洞，如觀察窗等，都會降低開關柜的防爆能力。因為這些孔洞破壞了開關柜的整體性，在遇到大能量的高壓蒸氣時，這些孔洞就成了開關柜的薄弱部分，破壞會從此處延伸至整體，如果采取的有效措施不及時，將會釀造嚴重事故。（3）開關柜散熱速度慢。開關柜是一種電氣設備，本身有電阻，在工作的過程中發熱是不可避免的、正常的現象。但是如果出現開關柜過熱時，就不是正常狀態了。開關柜的溫度是有兩個方面因素，一個是導體工作生熱；一個是開關柜散熱。導體生熱是由于電流通過導體時導體產生的熱量，其大小與導體的電阻和通過的電流有關，電阻發熱功率公式為P=I×I×R，由公式可知電流越大，電阻越大，其單位時間發出的熱量就越多。因此為了減少熱量產生也有兩個方面，一個是降低導體電阻，如增加導體的面積，使單位時間通過導體單位橫截面上的電子數量減少；或采用電阻率小的材料代替以降低其阻值；另一方面是減少電流的大小，這種方式相對前者來說效果顯著，通過提高電壓，在同樣的功率要求下電流減小。雖然這種方式是減少電阻熱的最佳方式，但是因為開關柜的電壓已經不可改變，所以，這種方法目前不可被采納。對于高壓開關柜的發熱，可以增加其散熱面積以加快散熱速度。當高壓開關柜的散熱速度低于導體的發熱時，開關柜的溫度將會升高，高到一定程度勢必會影響開關柜的正常工作，甚至是燒壞。正常情況下導體過熱可能是由于接頭接觸不良引起的。當接觸不良時，導體之間的接觸面積就減少，而通過單位面積的電子數量就增多，使電阻產生大量的熱量；接頭老化也會產生導體過熱的現象，其根本原因和接觸不良類似。而造成這樣的原因一個是接線板做工粗糙，使導體之間未能完全接觸，另一個原因是平常維護不當，是導體在接頭氧化，影響通電質量。導體發熱的另一個原因是開關柜內的主母線在工作時負荷電流過大，超過了母線的額定電流，而使母線過熱。目前，我國的母線主要是用銅材料或鋁材料制作而成，但是由于材料中的雜質含量過高，使其阻值高于正常材料的阻值，在工作的過程中雜質還會產生熱量集中的不利作用，危害著開關柜的運行。

3開關柜故障防范對策。（1）提高開關柜整體絕緣性。通過嚴格控制開關柜的質量，使其滿足相關電氣設備的規定，保障整體絕緣性。開關柜的設計與生產制造，要采用絕緣性強的材料，導線的絕緣皮厚度要滿足設計的要求，安裝的過程中避免對絕緣層的破壞，培養有相關知識的技術工人，安裝完后滿足設計要求。（2）優化開關柜的設計方案。采用優秀的設計方案，通過各種相關測試，在開關柜正常工作的情況下，保證開關柜的散熱與釋能能力。同時，要考慮開關柜的安裝與固定。（3）加強對開關柜的檢查。要定期的對高壓開關柜進行巡視檢查，當出現異常情況時，要認真分析，做出正確的判斷與相應的措施。在巡視的過程中不可忽視小小的異常，要充分重視每一個小事故，減少大事故的發生，同時也降低了經濟財產的損失。

結語

10kV高壓開關柜的防范對策很多，工作任務重，隨著開關柜的設計越來越智能越來越完美，但工作人員不能因此而掉以輕心，必須更加保持工作的認真態度，杜絕大事故，減少小異常。在工作過程中，要有不斷探索的精神，為確保人身、電網和設備的安全服務，使效益最大化。

參考文獻

[1]李建基.高壓開關設備實用技術[M].北京：中國電力出版社，2005.

中圖分類號：TM591

文獻標識碼：A