10kV開關柜電氣故障分析與處理

潘思宏

摘要：國家發展的根本是電力，而人們的生活也離不開電，因此，10kV配電設備時常發生故障，給經濟效益和社會效益帶來巨大的損失。在對10kV開關柜電氣故障進行詳細分析的基礎上，對10kV配電設備進行有效的保護，以保證設備長期安全穩定的運行，從而減少10kV開關柜電氣故障發生的可能性，降低造成的經濟損失，有效保證了人們的用電安全。

關鍵詞：10kV開關柜;電氣故障;分析;處理

電力系統是保障我國民生的關鍵，其中，10kV開關柜是一個重要的部件，其產品的質量和使用的情況將直接決定10kV開關柜的運行，從而對供電產生影響。目前，在10kV開關柜的使用過程當中，還是存在非常多的問題，應當引起相關人員的部門的注意，并采取有效的手段進行故障的處理和解決，從而保證電能的正常供應。本文從10kV開關柜運行過程中的常見故障和處理對策入手，分析相關的問題，并給出了有效的建議。

1 10kV開關柜電氣故障分析

1.1 電壓互感器

電壓互感器高壓熔斷器熔斷現象是10kV開關柜電氣故障的主要表現之一，在電壓的計算中，當電壓處于固定狀態，則電阻越小，通過的電流越大，功率也會增大。熔斷器受制于電流的大小，電流小，熔斷器容量小就會出現熔斷現象。更深層次的原因是單相接地電阻，發生單相接地的時候，電壓互感器就會處于高溫狀態，傳遞的電流增大，熔斷熔斷器。有的地方會安裝消諧裝置，但是由于消諧裝置的低頻電流之間的合作程度不高，所以在電壓互感器高壓熔斷器中，消諧裝置不能發生作用。10kV線路中發生單相接地的時候，產生了鐵磁諧振，導致電壓互感器的傳感能力降低，經過的磁力和電流明顯增強，造成了高壓式互感器高壓保險絲熔斷。在電氣系統中，線性電路和電容電阻元件構成了串聯，如果電源頻率接近回路值，那么此時的電壓就會過高，引發諧振。發生的時候，電阻制約著電流、同樣制約著電感或電容中元件的電壓。

1.2電氣聯鎖方面的故障

為了確保系統足夠可靠，能夠穩定運行，高壓系統會設置許多電氣連鎖。比如兩路電源單母線分段就要求母聯柜、兩路進線柜合兩臺。假設三臺全部閉合就會出現反向送電問題，有很大的風險。進線柜聯鎖電路需要和母聯柜閉接點連接到一起。確保母聯柜能夠同時工作，在兩條進線柜中一個分閘一個合閘送電。

1.3 相間短路故障

在單相接地電路系統中，電壓互感器鐵芯將處于過飽和狀態，導致勵磁電流急劇上升，并最終導致熔斷器被熔斷，而該故障會進一步造成元器件的絕緣性能降低，使得電壓互感器高壓熔斷器熔斷，若處理不當，不僅會降低元器件的絕緣水平，而且在潮濕天氣下，將導致元器件擊穿，進而增大阻容吸收器接地電阻，局部過電壓將造成相間短路，并出現柜線跳閘，在電弧作用下將擊穿三相元器件，熔斷器發生爆裂，并炸毀開關柜門，甚至引發人員傷亡。

2 10kV開關柜電氣故障中的處理分析

2.1電壓互感器高壓熔斷器熔斷故障處理

首先，采取零序電壓互感器方法，利用固有電阻消諧功能可抑制諧振;其次，優化開口三角繞組，以降低諧振發生率，而電壓互感器容量的提升有利于抑制諧波，而長時間的互感器超載將會熔斷保險絲;再次，改變參數來調節諧振頻率。在母線上增設電容器可抑制諧振，單相接地時可避免鐵芯發生飽和，因此可降低勵磁電流，防止諧振故障的產生;最后，高壓側中性點加裝電阻也可以防止諧振的發生。線性簡諧振動熔斷處理中，可以在中性點增加電阻來避免線性諧振，如在開口三角繞組處增加阻尼電阻、電壓互感器的中性點增加電阻等方式，當電流強度增大后，電阻值將減小，能抑制過電壓諧振;鐵磁簡諧振動熔斷處理中，改變參數可抑制諧振的發生，如變壓站母線上選用高性能電壓互感器，避免鐵芯發生過飽和，因此勵磁電流難達到一定值，故可避免諧振的發生，實際應用中，消弧線圈對于防止鐵磁發生簡諧振動有較好的效果，不僅可以做到中性點消弧，同時也可完全屏蔽鐵磁諧振，避免鐵磁諧振引起熔斷故障;單相接地熔斷處理中，零序電壓互感器可通過改變接線方式來消除諧振，開口三角繞組加裝阻尼有利于增加電壓互感器容量，達到抑制諧波的目的。

2.2聯鎖裝置改進

有安裝接地開關的中置高壓柜內配有比較完善的五防連鎖。操作軸機械連鎖可以有效應對帶電合接地開關與規避帶接地開關合閘。使用機械連鎖，搭配手柄操作，調整接地刀軸，讓接地開關停留在合閘位置。此時柜體的導軌限位鎖板就會伸出來，并擋住手車，使得無法進入到工作部位。面對這樣的問題有下述幾種方式處理。首先在接地刀來到合閘位置時候，斷路器手車會撞彎限位鎖板。此時手車來到了工作位置，引起帶地接線合閘情況。這種問題需要做到的是和配件廠家溝通，要求對方以熱處理辦法增強限位鎖板抗彎性。從而確保開關柜性能足夠可靠。要重視操作人員技術培訓，用嚴謹的操作流程操作，減少誤操作現象發生。其次當前很多開關柜限位支座其實都是鋁制材料。頻繁開關以后部分操作者有可能會用力過猛導致支座壞掉。為解決這一問題，可以將鋁制支座改成鑄鐵材料。通過這種做法提高抗撞擊能力，滿足安全性和可靠性要求。操作人員需要經過專業培訓，用專業的操作能力應對操作需要。嚴謹操作、減少誤操作流程才是保障開關柜少損壞、多發揮功效的關鍵。

2.3相間短路的故障處理方式

首先要保證其干燥性，保持柜內干燥就不會在潮濕的環境下引發絕緣體絕緣水平降低，出現擊穿現象。在安裝的時候要符合安裝設計要求，防止因為接地電阻過大出現局部電壓引發短路，在設計的時候，要保證10kV開關柜接地，能夠避免單相接地的時候出現電弧，造成多跟線路短路現象。在10kV開關柜的配電元件中，電壓互感器是最脆弱的部分，所以在安裝中一定要做好耐壓試驗，也要確保母線的絕緣作用。

2.4? 做好10kV高壓開關柜電氣運維人員培養工作

切實提升10kV高壓開關柜運維人員專業技能及職業素養，確保10kV高壓開關柜運維工作專業有序開展。針對10kV高壓開關柜要點及注意事項，在相關工作人員群體中進行定期教育培訓。將運維人員績效考核成績與其薪資水平緊密的聯系在一起，確保工作人員能積極主動的投入新運維技術的學習，更好地提升10kV高壓開關柜運維效果，保證電力資源的穩定高效供應。

3結束語

對10kV開關柜電氣故障的出現來說，一定要做好安全運行管理，提高技術的專業程度，提高安全設計水平。在防范中，一定要注意建立良好的維修防范機制。在10kV開關柜電氣故障發生以后，要做好全面檢查。對于即將出現故障或者處于即將停機的開關柜，應該及時關停，并且做好全面檢修處理。

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（作者單位：新東北電氣集團電力檢修工程《沈陽》有限公司）