吳宇翔

（珠海經(jīng)濟(jì)特區(qū)廣達(dá)電器設(shè)備有限公司，廣東 珠海519000）

1 10 k V開(kāi)關(guān)柜運(yùn)行中的常見(jiàn)故障

2 10 k V開(kāi)關(guān)柜故障原因分析

隨著科學(xué)技術(shù)以及制造工藝的不斷發(fā)展，10 k V開(kāi)關(guān)柜的產(chǎn)品質(zhì)量及運(yùn)行過(guò)程中的可靠性都有了顯著提高，故障率也大大降低。但由于10 k V開(kāi)關(guān)柜在運(yùn)行過(guò)程中要長(zhǎng)期處于高壓和大電流的環(huán)境中，難免會(huì)發(fā)生故障。表1為某供電企業(yè)2008—2011年期間10 k V開(kāi)關(guān)柜故障統(tǒng)計(jì)表。

表1 某供電企業(yè)2008—2011年10 k V開(kāi)關(guān)柜故障統(tǒng)計(jì)表

從表中不難發(fā)現(xiàn)，10 k V開(kāi)關(guān)柜的發(fā)熱故障最為常見(jiàn)，故障率達(dá)到了39．8%；絕緣故障的故障率為32．5%，處于第二位；而電氣元件故障排在第三位，故障率為10．9%；開(kāi)關(guān)柜機(jī)械傳動(dòng)操作機(jī)構(gòu)及其他各種故障的總計(jì)故障率為16．8%。10 k V開(kāi)關(guān)柜所發(fā)生的這些故障對(duì)廣大電力用戶的用電可靠性以及電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行都造成了嚴(yán)重影響，必須采取有效的處理措施來(lái)解決并預(yù)防上述故障［1］。

2．1 開(kāi)關(guān)柜發(fā)熱故障

在10 k V開(kāi)關(guān)柜中，發(fā)熱的主要來(lái)源是導(dǎo)電回路，如導(dǎo)體發(fā)熱、接頭發(fā)熱以及渦流發(fā)熱等。一旦開(kāi)關(guān)柜的發(fā)熱量超過(guò)了其能夠排出的熱量，就會(huì)導(dǎo)致開(kāi)關(guān)柜異常溫升，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成事故。導(dǎo)體發(fā)熱主要是母排發(fā)熱，由于母排長(zhǎng)期通過(guò)較高的負(fù)荷電流，因此在高負(fù)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(duì)發(fā)熱量也會(huì)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(xué)腐蝕所導(dǎo)致的。渦流發(fā)熱則是負(fù)荷電流在開(kāi)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(fù)荷電流越大，這種發(fā)熱效應(yīng)就越明顯。

2．2 開(kāi)關(guān)柜絕緣故障

導(dǎo)致10 k V開(kāi)關(guān)柜絕緣故障的主要原因是絕緣放電問(wèn)題，例如導(dǎo)體相間或?qū)Φ亻W絡(luò)以及支柱瓷瓶閃絡(luò)等。絕緣放電的原理：由于開(kāi)關(guān)柜內(nèi)絕緣體或絕緣間隙的絕緣強(qiáng)度不滿足要求，在高壓條件下發(fā)生放電，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)l(fā)生絕緣擊穿事故。10 k V開(kāi)關(guān)柜的運(yùn)行環(huán)境較差是造成絕緣故障的主要原因，污閃就是這種絕緣故障的主要表現(xiàn)形式。在一些工業(yè)比較發(fā)達(dá)的地區(qū)和沿海城市，開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部的絕緣子以及套管等部位日積月累就會(huì)堆積較多的污穢，在空氣濕度較大的氣候條件下，如果某些絕緣子支柱的泄漏距離偏小，就難以適應(yīng)這種污染較重和濕度較大的環(huán)境，極易造成污閃［2］。

2．3 開(kāi)關(guān)柜電氣元件故障

10 k V開(kāi)關(guān)柜的電氣元件，例如帶電顯示器、避雷器以及電壓互感器等在長(zhǎng)期的運(yùn)行過(guò)程中都比較容易出現(xiàn)故障。帶電顯示器由于自身質(zhì)量問(wèn)題，再加上開(kāi)關(guān)柜運(yùn)行環(huán)境較差，所以出現(xiàn)故障的幾率極高，很多開(kāi)關(guān)柜的帶電顯示器在現(xiàn)場(chǎng)都無(wú)法使用，形同虛設(shè)。避雷器故障則一般是由于密封出現(xiàn)問(wèn)題、閥片性能老化以及瓷套污染等造成的。密封出現(xiàn)問(wèn)題潮氣就會(huì)進(jìn)入到避雷器內(nèi)部，造成其內(nèi)部絕緣劣化，進(jìn)而使閥片性能加速老化。而瓷套污染則會(huì)導(dǎo)致電阻片上電壓分布不均勻，進(jìn)而加速電阻片的劣化。造成電壓互感器故障的原因較多，包括自身質(zhì)量問(wèn)題、安裝調(diào)試問(wèn)題、二次側(cè)發(fā)生短路以及鐵磁諧振過(guò)電壓等。

2．4 開(kāi)關(guān)柜機(jī)械傳動(dòng)操作機(jī)構(gòu)故障

操作機(jī)構(gòu)彎曲變形、傳動(dòng)銷斷裂、連桿拉斷以及拐臂斷裂等是10 k V開(kāi)關(guān)柜機(jī)械傳動(dòng)操作機(jī)構(gòu)故障的主要表現(xiàn)形式。這些故障不僅會(huì)造成連桿脫落，引起相間的短路跳閘和單相接地事故；在嚴(yán)重情況下還會(huì)使開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)操作不靈，導(dǎo)致開(kāi)關(guān)的拒合、拒分。

2．5 開(kāi)關(guān)柜其他故障

10 k V開(kāi)關(guān)柜其他故障主要是如老鼠、蛇等小動(dòng)物進(jìn)入開(kāi)關(guān)柜中導(dǎo)致的短路故障以及運(yùn)行維護(hù)人員誤操作造成的故障。其中，小動(dòng)物進(jìn)入開(kāi)關(guān)柜造成的故障雖然所占比例比較小，但危害極大，必須引起重視。而誤操作造成的故障同樣具有極大的危害，會(huì)使開(kāi)關(guān)柜損壞甚至爆炸，嚴(yán)重威脅到運(yùn)行維護(hù)人員的人身安全以及配電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行。

3 10 k V開(kāi)關(guān)柜常見(jiàn)故障的處理措施

3．1 加強(qiáng)開(kāi)關(guān)柜設(shè)計(jì)及制造階段全過(guò)程質(zhì)量控制

設(shè)計(jì)出一個(gè)合理可靠的開(kāi)關(guān)柜產(chǎn)品是關(guān)鍵。開(kāi)關(guān)柜廠家在進(jìn)行開(kāi)關(guān)柜設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)對(duì)開(kāi)關(guān)柜的運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行充分調(diào)研，要在充分聽(tīng)取客戶要求與意見(jiàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)；其次，開(kāi)關(guān)柜的設(shè)計(jì)方案應(yīng)結(jié)合當(dāng)?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(kāi)關(guān)柜元器件時(shí)要保證質(zhì)量，盡量避免因?yàn)樵骷|(zhì)量差所導(dǎo)致的開(kāi)關(guān)柜故障。有了一個(gè)合理的設(shè)計(jì)方案和優(yōu)良的元器件，還要對(duì)開(kāi)關(guān)柜生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量控制嚴(yán)格把關(guān)。在組裝開(kāi)關(guān)柜時(shí)，需要保證車間的清潔衛(wèi)生；要加強(qiáng)對(duì)制造工藝的改進(jìn)與檢查，將制造過(guò)程中的誤差降到最小［3］。

3．2 做好開(kāi)關(guān)柜出廠以及安裝現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)試與試驗(yàn)工作

在10 k V開(kāi)關(guān)柜出廠時(shí)，必須對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的出廠調(diào)試與試驗(yàn)，以檢驗(yàn)開(kāi)關(guān)柜的絕緣及耐壓性能。因此，開(kāi)關(guān)柜廠家必須配備必需的檢驗(yàn)設(shè)備，并建立起完善的檢測(cè)體系，確保開(kāi)關(guān)柜出廠試驗(yàn)落實(shí)到位。而在開(kāi)關(guān)柜安裝現(xiàn)場(chǎng)，廠家也要向客戶提供優(yōu)質(zhì)而周到的現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范及規(guī)定進(jìn)行開(kāi)關(guān)柜的現(xiàn)場(chǎng)安裝及調(diào)試工作，以避免由于安裝過(guò)程中存在問(wèn)題而導(dǎo)致開(kāi)關(guān)柜故障。

3．3 要注意改善開(kāi)關(guān)柜的運(yùn)行環(huán)境

10 k V開(kāi)關(guān)柜的絕緣放電故障、導(dǎo)體銹蝕以及污閃等問(wèn)題在很大程度上是由惡劣的運(yùn)行環(huán)境所造成的。因此，運(yùn)行單位也要注意采取相應(yīng)措施對(duì)10 k V開(kāi)關(guān)柜的運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行改善，如雨水較多的季節(jié)，要加強(qiáng)排水工作；在夏季負(fù)荷高峰期，要加強(qiáng)10 k V開(kāi)關(guān)房的通風(fēng)散熱；在10 k V開(kāi)關(guān)房安裝空調(diào)和除濕設(shè)備，降低開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部的潮氣；運(yùn)行中要加強(qiáng)對(duì)開(kāi)關(guān)柜的清掃，做到“逢停即掃”，限制污閃發(fā)生［4］。

3．4 加強(qiáng)對(duì)開(kāi)關(guān)柜的運(yùn)行巡檢工作

運(yùn)行單位在變電站無(wú)人值守的情況下要定期對(duì)10 k V開(kāi)關(guān)柜開(kāi)展運(yùn)行巡檢工作，以及時(shí)掌握開(kāi)關(guān)柜的運(yùn)行情況。在巡檢過(guò)程中，要做到高度認(rèn)真和細(xì)致分析，有時(shí)一個(gè)小小的放電現(xiàn)象在下一次巡檢時(shí)都有可能已發(fā)展成絕緣故障。此外，還要利用紅外測(cè)溫儀等設(shè)備對(duì)開(kāi)關(guān)柜的導(dǎo)電回路進(jìn)行帶電測(cè)溫，一旦發(fā)現(xiàn)有異常溫升就可以通知調(diào)度部門(mén)適當(dāng)轉(zhuǎn)移該臺(tái)開(kāi)關(guān)柜的負(fù)荷，以避免溫度進(jìn)一步升高。

3．5 制定相應(yīng)的防范措施

對(duì)于誤操作造成的10 k V開(kāi)關(guān)柜故障，運(yùn)行單位一方面要制定出完善而又合理可行的運(yùn)行管理制度，并嚴(yán)格執(zhí)行；另一方面也要加強(qiáng)對(duì)運(yùn)行人員的培訓(xùn)，提高其防誤能力。此外，還要加強(qiáng)日常運(yùn)行的巡視工作，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)上報(bào)并予以解決。

4 結(jié)語(yǔ)

在電網(wǎng)中，10 k V開(kāi)關(guān)柜數(shù)量眾多，所處的運(yùn)行環(huán)境也各不相同，在運(yùn)行中所面臨的問(wèn)題以及出現(xiàn)的故障也多種多樣。因此，需要對(duì)10 k V開(kāi)關(guān)柜的常見(jiàn)故障類型進(jìn)行分析和總結(jié)，并從設(shè)計(jì)制造、出廠驗(yàn)收、安裝調(diào)試以及運(yùn)行過(guò)程中巡視檢測(cè)等多方面采取有效措施，以防范10 k V開(kāi)關(guān)柜故障的發(fā)生，提高10 k V配電網(wǎng)的供電可靠性。

［1］徐雯霞．常州電網(wǎng)10 k V開(kāi)關(guān)柜運(yùn)行故障分析及防止對(duì)策［J］．電力設(shè)備，2008（2）

［2］王宏，張鐵．10千伏高壓開(kāi)關(guān)柜常見(jiàn)故障分析和對(duì)策措施［J］．中國(guó)電力教育，2008（S3）

［3］李英杰．淺析10千伏高壓開(kāi)關(guān)柜常見(jiàn)故障處理［J］．價(jià)值工程，2011（28）

［4］蔣麗娟．浙江電網(wǎng)10 k V開(kāi)關(guān)站常見(jiàn)故障與對(duì)策［J］．機(jī)電信息，2011（18）