電力配網10kV開關柜故障分析及對策研究

胡洛夫

（陜西省地方電力（集團）有限公司延川縣供電分公司，陜西 延安 717200）

0 引 言

電力配網工程中，應用10kV配網開關柜能有效提升配網供電的可靠性。配網開關柜因其體積較小和操作可靠等優勢廣泛應用于在城市電力配網改造。電力配網10kV開關柜實際運行中，經常出現各種故障，影響配網供電的安全性和可靠性。因此，需加強對10kV配網開關柜故障的控制管理。

1 10kV配網開關柜常見故障分析

電力配網10kV開關柜常見故障主要包括絕緣故障、互感器故障、斷路器故障、電纜搭接處故障、熔斷器與負荷開關故障及SF6氣室泄漏等[1]。

1.1 絕緣故障

10kV配網開關柜運行中，發生開關柜絕緣故障的原因為元件故障。發熱是開關柜絕緣故障的主要表現，主要出現在接頭、渦流以及閘刀等元件部位。配網開關柜接頭部位發熱主要是接頭連接不穩固導致。由于開關柜接觸點一般為閘刀連接處，閘刀質量不合格會導致接頭發熱；化學作用造成閘刀腐蝕，也會發生接頭發熱。渦流發熱一般表現在間隔板，與間隔板質量不合格或者預防措施不到位有關。閘刀發熱則是接觸面設計不合理等導致。

開關柜中任一元器件質量或性能存在問題，都會導致開關柜出現故障，從而影響電力配網的安全性和可靠性。結合電力配網開關柜元器件故障情況分析，導致故障的原因主要包括三個方面。第一，MOA與實際要求不相符，導致元器件故障。第二，元器件連接導線的內部銅體純度與電力配網系統運行要求不相符，電力線纜截面設計不合理，造成元器件故障。第三，電力配網開關柜的互感器設計不合理，導致電力配網開關柜絕緣故障。

1.2 開關柜中斷路器發生拒動

斷路器拒動是電力配網10kV開關柜運行中常見的故障問題。電力配網10kV開關柜長期運行下，內部元器件性能降低，從而發生主筒內元器件滯澀，導致斷路器拒動。在相對潮濕的環境下，如果電力配網開關柜長期不操作運行，就會出現機構彈簧故障和控制回路中開關觸點銹蝕等問題，從而發生斷路器操作失靈，出現拒動動作。

1.3 開關柜電纜搭接處故障

如果電纜線路接頭的質量、施工工藝及線纜截面設計等不合格，那么電纜線路的搭接處將出現接觸不良的情況，進而導致接觸電阻過大，引起故障發生。同時，如果配網開關柜的運行環境以潮濕為主，會引起電纜支持絕緣子處發生沿面放電或者是擊穿故障，從而影響開關柜的安全運行[2]。

1.4 互感器故障

通常，在電力配網10kV開關柜中多配置有電流互感器和電壓互感器，以便為配網自動化提供相應的電流數據和電壓數據。如果電力配網開關柜中配置的互感器質量不合格，將影響開關柜的正常運行。

1.5 開關柜熔斷器與負荷開關故障

電力配網10kV開關柜中，熔斷器與負荷開關相互配合對開關柜設備進行保護。開關柜運行中，如果熔斷器熔斷狀態下頂針不能觸發開關跳閘，就會引起開關柜故障擴大，進而影響整個電力配網系統的正常運行。

1.6 SF6氣室泄漏故障

SF6氣體開關柜是電力配網工程應用較多的開關柜類型。SF6是開關柜的絕緣介質，直接影響開關柜的運行狀態和性能。需注意，開關柜在電力配網系統中分布較為廣泛，一旦全面監督和管理不到位，就會出現SF6氣體泄漏故障，引發安全事故。

2 電力配網10kV開關柜故障的控制對策

分析電力配網10kV開關柜運行中常見的故障發現，需從以下四個方面進行改進和完善，以保障電力配網的安全性和可靠性。

首先，加強對配網開關柜絕緣性能的檢測管理。由于電力配網開關柜絕緣故障的發生與開關柜的運行環境、各設備元件的絕緣性能及各設備元件的絕緣距離等有關，因此應選擇符合配網開關柜絕緣性設計要求的元器件。同時，對開關柜中易出現絕緣故障的部位進行重點檢查和管理。穿柜套管應以阻燃性和憎水性較強的環網樹脂材料作為首先材料，并注意增加絕緣件。必要時可增加絕緣套管等來確保開關柜線路接觸點的絕緣性。開關柜運行前，需測量和驗證電氣安全距離，以避免開關柜絕緣距離較短引發絕緣故障。

其次，需提高驅潮能力。為改善開關柜內的濕度情況，可安裝加熱器和除濕器，避免了柜內凝露現象。同時，應確保開關柜的封堵效果，避免水汽從密封處進入柜內，進而影響柜內元器件和設備性能。可根據實際需要，定期檢測開關柜內的濕度情況。安裝智能測濕除濕裝置，以保障開關柜的適宜工作環境。

再次，加強對開關柜故障的預防性控制。需對開關柜的互感器、絕緣子、負荷開關及熔斷器等進行性能檢測和試驗分析。試驗中，若出現異常數據和結果，需及時進行隱患排除，以減少故障發生。例如，對于負荷開關的導電回路電阻試驗檢測，需利用100 A電流的直流壓降法進行測試分析，以確保測試結果符合有關技術指標，保障負荷開關的正常工作。對于開關柜避雷器的試驗檢測，需進行泄漏電流試驗，以確保前后檢測分析的電阻值不發生明顯降低，保障避雷器的性能和狀態[3]。

最后，加強對開關柜的維護管理。日常巡視和檢查中，需對開關柜門板鎖緊狀態、門板臟污情況、工作運行的溫濕度變化及開關柜孔洞封堵情況等進行仔細檢查與分析。此外，需著重檢查開關柜電纜線路的接頭連接情況，以確保連接接觸點的觸頭和觸頭片表面光滑，無氧化變色情況，保障開關柜的安全穩定運行。

3 結 論

通過對電力配網10kV開關柜故障及控制對策的研究，保障了電力配網供電運行的安全性和穩定性。