10kV開關(guān)柜運行過程中的常見故障及處理措施研究

黃德鴻

摘要：隨著社會的發(fā)展和經(jīng)濟水平的提高，10kV開關(guān)柜是我國電力系統(tǒng)當中非常重要的一個部分，近年來，我國對10kV開關(guān)柜的重視程度越來越高，特別是在故障的檢修與處理方面。由于10kV開關(guān)柜是比較容易出現(xiàn)故障的設(shè)備，相關(guān)部門必須準確的分析可能產(chǎn)生故障的原因，并采取有效的手段來保證10kV開關(guān)柜的正常運行，從而使我國的供電系統(tǒng)更加的穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：10kV開關(guān)柜運行;常見故障;處理措施

引言

隨著科技的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，電力系統(tǒng)中的各種設(shè)備質(zhì)量均明顯提高，電力安全事故發(fā)生率不斷降低，10kV開關(guān)柜作為電力系統(tǒng)中常見的一類設(shè)備，其具有體積小、維護簡單易操作等優(yōu)點，但因各種因素10kV開關(guān)柜在運行過程中依然存在很多安全隱患，從而威脅電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定運行，因此要想確保10kV開關(guān)柜運行安全穩(wěn)定，勢必要重視10kV開關(guān)柜的設(shè)計、安裝、檢修和維護。本文分析了10kV開關(guān)柜可能出現(xiàn)事故的原因，并給出了有效的防范措施，希望能夠?qū)ξ覈╇娤到y(tǒng)的發(fā)展有所幫助。

110kV開關(guān)柜故障原因分析

1.1開關(guān)柜發(fā)熱故障

在10kV開關(guān)柜中，發(fā)熱的主要來源是導電回路，如導體發(fā)熱、接頭發(fā)熱以及渦流發(fā)熱等。一旦開關(guān)柜的發(fā)熱量超過了其能夠排出的熱量，就會導致開關(guān)柜異常溫升，嚴重時會造成事故。導體發(fā)熱主要是母排發(fā)熱，由于母排長期通過較高的負荷電流，因此在高負荷情況下發(fā)熱明顯。此外，目前生產(chǎn)制造的母排中含有一定的雜質(zhì)，使得其電阻率偏高，對發(fā)熱量也會有助增作用。而接頭發(fā)熱主要是由于刀閘接頭、刀閘引線以及互感器接線板等連接部位接觸不良以及電化學腐蝕所導致的。渦流發(fā)熱則是負荷電流在開關(guān)柜中各種鋼板材質(zhì)的隔板中所產(chǎn)生的環(huán)流引起的，負荷電流越大，這種發(fā)熱效應(yīng)就越明顯。

1.2絕緣故障

10kV開關(guān)柜出現(xiàn)放電擊穿故障，產(chǎn)生放電的主要原理為：絕緣件或者絕緣間隙的絕緣強度低于外加電壓，情況嚴重時，還可能發(fā)生絕緣擊穿事故，絕緣故障又可以分為：導電部位與絕緣件之間發(fā)生放電。若絕緣板跟導電體之間的固定不夠牢固，開關(guān)在經(jīng)過多次操作后難免會松動，在操作振動沖擊之后，會出現(xiàn)間歇性放電，但是這種放電不容易被操作人員發(fā)現(xiàn)，當進行超聲波檢查或局放檢測時才能被發(fā)現(xiàn)，有時在10kV開關(guān)柜內(nèi)，因為整個開關(guān)柜為密封狀態(tài)，無法準確地找到故障所在的位置，等到放電嚴重時，引起絕緣板損壞貫通性擊穿，便會引起嚴重故障。在事故停電后開展檢修，可以發(fā)現(xiàn)在絕緣件的表面上附著大量放電或者放電后的炭黑，而絕緣件因為長時間放電最后裂開，不再具有絕緣功能，而導電銅排與環(huán)氧穿心間隙放電。在安裝過程中，因為施工方面的失誤導致導電銅排兩邊跟內(nèi)層之間的間隙過小，當運行環(huán)境濕度較大時，會引起小間隙放電，出現(xiàn)放電累積效應(yīng)，導致內(nèi)側(cè)絕緣層被燒壞，引起事故擴大。

1.3安裝、檢修維護隱患。

在對10kV開關(guān)柜進行安裝過程中，極易出現(xiàn)電纜絕緣層損壞、屏蔽層接地不良形成環(huán)流、未排盡電纜頭內(nèi)部氣體等現(xiàn)象。因此，需要在實際工作過程中從源頭抓起，提升安裝質(zhì)量，嚴禁出現(xiàn)柜內(nèi)短路情況。此外，在檢修過程中，需要對母排連接螺栓予以合理固定，以免出現(xiàn)停電事故。

210kV開關(guān)柜運行過程中的處理措施

2.1加強開關(guān)柜設(shè)計及制造階段全過程質(zhì)量控制

設(shè)計出一個合理可靠的開關(guān)柜產(chǎn)品是關(guān)鍵。開關(guān)柜廠家在進行開關(guān)柜設(shè)計時，首先應(yīng)對開關(guān)柜的運行環(huán)境進行充分調(diào)研，要在充分聽取客戶要求與意見的基礎(chǔ)上進行設(shè)計;其次，開關(guān)柜的設(shè)計方案應(yīng)結(jié)合當?shù)仉娋W(wǎng)現(xiàn)狀以及氣候條件等多種因素，因地制宜;最后，在選擇開關(guān)柜元器件時要保證質(zhì)量，盡量避免因為元器件質(zhì)量差所導致的開關(guān)柜故障。有了一個合理的設(shè)計方案和優(yōu)良的元器件，還要對開關(guān)柜生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制嚴格把關(guān)。在組裝開關(guān)柜時，需要保證車間的清潔衛(wèi)生;要加強對制造工藝的改進與檢查，將制造過程中的誤差降到最小。

2.2提高開關(guān)柜的絕緣性能

對于10kV的開關(guān)柜，在將其接入電網(wǎng)后，必須要具備承受工作電壓的能力。假如原件質(zhì)量不可靠，會增加故障的發(fā)生率。因此，在生產(chǎn)和制造開關(guān)柜時，必須高度重視其絕緣性能，從而減少10kV開關(guān)柜運行過程中的絕緣故障。因此在設(shè)計絕緣件時，在充分滿足基本的機械強度的基礎(chǔ)上，還應(yīng)該注意其必須承受規(guī)定的電壓，對此，可以采取以下措施：第一，針對10kV開關(guān)柜中的絕緣件均應(yīng)使用阻燃絕緣材質(zhì)，禁止使用聚氯乙烯、酚醛樹脂、聚碳酸脂等有機絕緣材料;第二，高度重視元件的選擇，特別是要選擇伏安特性較好的電壓互感器，換而言之就是要選擇在線電壓下無明顯飽和的電壓互感器，除此之外，還應(yīng)該選擇絕緣性能優(yōu)、不燃燒或者阻燃的隔板;第三，針對一些使用時間較長的開關(guān)柜，當增加空氣間距和漏泄比距難度較大時，最好選擇改善開關(guān)柜的環(huán)境，在開關(guān)室內(nèi)配置溫度計、通風設(shè)置、防潮設(shè)備等，在雨季期要多啟動開關(guān)柜，以防其凝露出現(xiàn)絕緣故障;第四，定期清潔開關(guān)柜，嚴格執(zhí)行“停止一次，清潔一次”的原則;第五，若條件許可，針對開關(guān)柜中所有帶電體均使用熱縮，從而提高開關(guān)柜的運行效率。

2.3提高安裝調(diào)試工藝水平。

開關(guān)柜在運行過程中出現(xiàn)絕緣間隙與要求不符。傳動機構(gòu)卡澀以及開關(guān)手車不靈活等情況時，需要與生產(chǎn)廠家及時聯(lián)系并妥善處理;導電回路電流出現(xiàn)發(fā)熱情況時，應(yīng)對接觸結(jié)構(gòu)進行改進，并對設(shè)備連接點予以緊固的方式解決;加大對相關(guān)安裝調(diào)試人員的教育培訓力度，并實行嚴格的考核制度，考核通過之后，方可持證上崗，切實提升10kV開關(guān)柜安裝調(diào)試水平。

2.4加強對10kV開關(guān)柜的運行管理

一是維修人員在開展檢修工作時要注意觀察隔離開關(guān)法蘭以及絕緣子瓷件是否伴有裂紋，在巡視期間注意觀察瓷件是否伴有不正常的電暈情況;二是當斷路器出現(xiàn)動作斷開故障電流時，檢修人員應(yīng)該立即檢查斷路器;三是當10kV開關(guān)柜的斷路器在工作時，一旦遇到啟動操作機構(gòu)壓力高引起其分合閘閉鎖、油斷路器油量不足以及SF6斷路器氣體壓力過低等情況時，檢修人員要停止對斷路器的操作;第四在進行隔離開關(guān)倒閘時，應(yīng)該注意全面監(jiān)控隔離開關(guān)的動作，一旦發(fā)現(xiàn)發(fā)生卡澀故障時必須先分析全面卡澀的原因，然后采取對應(yīng)措施，切記不可強行操作;第五，若斷路器對故障線路進行強送時，需要認真檢查斷路器的工作狀況。

2.5加大新技術(shù)研發(fā)和更新力度

具體來說，主要表現(xiàn)為以下幾個方面：第一，在10kV開關(guān)柜中應(yīng)用電阻率低的材料和自動控制技術(shù);第二，相關(guān)部門還需要轉(zhuǎn)變觀念，高度重視設(shè)備更新?lián)Q代工作，為確保10kV配電網(wǎng)的安全運行打下堅實基礎(chǔ)。

結(jié)束語

10kV開關(guān)柜的運行狀況在很大程度決定著對電力系統(tǒng)是否能夠安全可靠地運行，因此一旦其發(fā)生故障，不僅會帶來嚴重的經(jīng)濟損失，而且還可能威脅工作人員甚至群眾的生命安全。隨著近年來開關(guān)柜性能的日趨完善、設(shè)計水平不斷提高，這也對其運行過程中的維護和檢修提出了更高要求，通過上文筆者對10kV開關(guān)柜運行過程中常見故障的分析，發(fā)現(xiàn)開關(guān)柜在運行過程中主要存在絕緣故障、誤動和拒動誤差、開關(guān)柜發(fā)熱、開關(guān)柜電氣元件故障等故障，作為運維、檢修人員，必須不斷提高自身的專業(yè)技能，能夠在第一時間洞察開關(guān)柜的異常，采取對策，及早發(fā)現(xiàn)故障，采取有效措施處理，將故障控制在可控范圍內(nèi)，全面保證電力系統(tǒng)的正常、安全運行。

參考文獻

[1]吳宇翔.10kV開關(guān)柜運行中的常見故障及處理措施研究[J].機電信息，2013，09：61-62.

[2]施育恒.淺析10kV高壓開關(guān)柜故障原因及處理措施[J].機電信息，2013，18：81-82.

[3]葉偉標.10kV開關(guān)柜常見故障分析及對策[J].電世界，2013，05：7-9.