王克為 徐明 周斌

摘 要：電力系統(tǒng)包括的設(shè)備和設(shè)施較多，而其中高壓開關(guān)柜就是極為重要的裝置，一旦高壓開關(guān)柜不能正常的運(yùn)行，則會(huì)對電力系統(tǒng)運(yùn)行的效率帶來較大的影響。文章從10kV高壓開關(guān)柜種類及特點(diǎn)入手，對造成10kV高壓開關(guān)柜故障的具體因素進(jìn)行了分析，并進(jìn)一步對10kV高壓開關(guān)柜故障的防范措施進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：10kV高壓開關(guān)柜；故障原因；處理措施

前言

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力行業(yè)得以快速發(fā)展起來，為人們提供安全、高質(zhì)量的電能供應(yīng)。目前在電力系統(tǒng)中10kV高壓開關(guān)柜的應(yīng)用較為廣泛，10kV高壓開關(guān)柜的應(yīng)用，對電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性發(fā)揮了重要作用，而且能夠在各種故障發(fā)生時(shí)及時(shí)斷開連接的設(shè)備，使設(shè)備和工作人員的安全性得到較好的保障。但在10kV高壓開關(guān)柜運(yùn)行過程中，不可避免的會(huì)存在著一些較為常見的故障，給電力系統(tǒng)正常的運(yùn)行帶來較大的影響，所以需要對高壓開關(guān)柜的故障進(jìn)行深入的分析，并采取切實(shí)可行的預(yù)防措施，確保其能夠更好的保障電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全。

1 10kV高壓開關(guān)柜種類及特點(diǎn)

目前在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的10kV高壓開關(guān)柜，其不僅具有較多的種類，而且不同的種類之間也存在著較為顯著的區(qū)別。在電力系統(tǒng)中較為常見的開關(guān)柜大致有固定式開關(guān)柜、箱式開關(guān)柜、HXGN負(fù)荷開關(guān)柜、手車落地式開關(guān)柜和手車中置式開關(guān)柜等幾種。（1）在一些變電站或是廠礦企業(yè)中應(yīng)用最多的則是固定式開關(guān)柜，這種開關(guān)柜具有較大的體積，內(nèi)容空間較寬敞，所以可以將各種電氣元件靈活的擺放在柜里，但由于固定式開關(guān)柜其封閉性和防護(hù)性都較差，其事故發(fā)生率也較高，所以在當(dāng)前電力系統(tǒng)中已開始逐漸的將其淘汰。（2）在一些戶用電場所中，由于其負(fù)荷較小，所以多采用箱式開關(guān)柜，這種開關(guān)柜不僅體積較小，而且散熱性能也較差，所以不宜應(yīng)用在一些較大負(fù)荷的供電系統(tǒng)中。（3）在一些新建用戶中通常都會(huì)選擇用HXGN負(fù)荷開關(guān)柜，這種開關(guān)柜不僅具有較多的類型，而且防護(hù)等級也較高，維修起來更為簡單。（4）在當(dāng)前市場上應(yīng)用進(jìn)口技術(shù)產(chǎn)品的產(chǎn)品，通常都會(huì)采用手車落地式開關(guān)柜，這種開關(guān)柜對于箱底的強(qiáng)度具有較高的要求。（5）目前在電力系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的開關(guān)柜為手車中置式開關(guān)柜，而且這種開關(guān)柜也具有較為明顯的優(yōu)勢，具有非常好的市場發(fā)展前景。

2 造成10kV高壓開關(guān)柜故障的具體因素

2.1 絕緣因素

電力設(shè)備運(yùn)行好壞的一個(gè)重要指標(biāo)即是看其絕緣能力，這也是決定高壓開關(guān)柜能否正常運(yùn)行的重要因素。當(dāng)前電力系統(tǒng)中，由于其所使用的電力產(chǎn)品來源較廣，而且質(zhì)量上也存在著較大的差別，這樣導(dǎo)致在電力設(shè)備維修過程中極易使設(shè)備受到損壞，從而對其絕緣能力產(chǎn)生較大的影響。另外絕緣能力受到損壞時(shí)，也極易可能是由于維修人員維修不規(guī)范所導(dǎo)致的。而在高壓開關(guān)柜運(yùn)行過程中，當(dāng)其處于高負(fù)載狀態(tài)下時(shí)，不可避免的導(dǎo)致熱量的產(chǎn)生，一旦這種狀態(tài)下時(shí)間過長，則會(huì)導(dǎo)致高壓開關(guān)柜絕緣性能下降。

2.2 安裝、檢修維護(hù)隱患

在安裝工作中，有可能會(huì)出現(xiàn)電纜絕緣層損壞、未排盡電纜頭內(nèi)部氣體、電纜屏蔽層接地不良形成環(huán)流等安全隱患，所以要從根本抓起，提高安裝工藝水平，杜絕柜內(nèi)短路現(xiàn)象；在進(jìn)行大量的檢查工作時(shí)，一定要將母排連接螺栓固定好，以避免停電事故的發(fā)生。

2.3 質(zhì)量因素

電控柜內(nèi)質(zhì)量不合格的元器件會(huì)嚴(yán)重影響發(fā)電和供電的穩(wěn)定性，容易引發(fā)供電系統(tǒng)中的安全事故，如質(zhì)量低下的隔離觸頭在運(yùn)行時(shí)接觸不良容易造成電弧故障；由于電力系統(tǒng)主要運(yùn)行在潮濕、多塵埃的復(fù)雜環(huán)境中，很容易導(dǎo)致絕緣老化，特別是絕緣能力比較弱的絕緣子頭在供電運(yùn)行中出現(xiàn)劇烈的爬電現(xiàn)象，將對供電安全構(gòu)成威脅。

2.4 老化因素

隨著社會(huì)用電量的增多，原先安裝的電力設(shè)備開始處于老化階段，各種裝置及元器件性能日趨下降。如：真空斷路器在使用過程中易發(fā)生不同的故障，特別是電流值處于異常變化的故障發(fā)生率更高。真空泡在真空度明顯降低或者在運(yùn)行中受損后，真空斷路器的整體性能就會(huì)隨之降低，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)就容易發(fā)生爆炸事故。同時(shí)變電站的高壓柜，在系統(tǒng)負(fù)荷增加后，系統(tǒng)的短路電流和容量也會(huì)隨之增加。若真空斷路器的電流值難以達(dá)到系統(tǒng)運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)，其常會(huì)受到短路故障的影響而降低性能。這些問題的存在都會(huì)破壞電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2.5 操作因素

（1）柜體的機(jī)械強(qiáng)度不夠，當(dāng)短路電流流經(jīng)開關(guān)的時(shí)候，在電動(dòng)力的作用下而導(dǎo)致柜體與開關(guān)之間發(fā)生位移，從而致使觸頭間接觸電阻急劇增大，而產(chǎn)生電弧，甚至?xí)鸨?。?）靜觸頭或動(dòng)觸頭在長期的使用過程當(dāng)中，因?yàn)樗鼈冎g相互的機(jī)械磨損而導(dǎo)致接觸點(diǎn)或面的減少，從而造成觸頭之間接觸不良的現(xiàn)象。（3）設(shè)備安裝中因操作不當(dāng)破壞了結(jié)構(gòu)的完整性，主要表現(xiàn)在：首先，操動(dòng)機(jī)構(gòu)以及傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械故障引起的開關(guān)柜故障，這種情況體現(xiàn)于卡澀、部件變形或位移、脫扣失靈等；其次，由于電氣控制及輔助回路引起的故障，該情況會(huì)造成保護(hù)裝置難以正常執(zhí)行命令。

3 10kV高壓開關(guān)柜故障的防范措施

3.1 重視材料的選擇

在進(jìn)行電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，就需要對可以導(dǎo)致開關(guān)柜故障的因素進(jìn)行充分的分析，從而在設(shè)計(jì)時(shí)采取科學(xué)有效的防范措施。當(dāng)前市場上所銷售的電氣元件種類繁多，而且質(zhì)量參差不齊，這就需要工作人員進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要針對不同電氣元件的性能和適用環(huán)境進(jìn)行分析，選擇質(zhì)量優(yōu)良的材料，確保開關(guān)柜處于最佳狀態(tài)。另外也可以在設(shè)計(jì)時(shí)選擇一些高性能的材料，這樣對于提升設(shè)備的安全系數(shù)具有更好的效果。

3.2 注重爬電比距的設(shè)計(jì)

在開關(guān)柜設(shè)計(jì)過程中，爬電比距是一個(gè)很重要的參數(shù)。只有符合該指標(biāo)的要求，才能保證整個(gè)供電系統(tǒng)穩(wěn)定安全工作。針對爬電比距，國家有著明確的規(guī)定，高壓開關(guān)柜中各個(gè)組件的外緣爬電比距不小于18mm/kV，有機(jī)絕緣不小于20mm/kV。為了達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)，電力施工部門應(yīng)該嚴(yán)格控制相關(guān)配件的規(guī)格，在必要的情況下，可以找相關(guān)廠家定做，以保障電力系統(tǒng)工作的可靠性和穩(wěn)定性。

3.3 注重安全設(shè)計(jì)

安全問題是進(jìn)行任何工程首要考慮的問題，在電力行業(yè)同樣如此，安全用電是電力行業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展的重要前提。為了確保供電系統(tǒng)的安全運(yùn)行，電力行業(yè)制定了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。比如，高壓開關(guān)柜內(nèi)的各相導(dǎo)體之間及對地空氣間隙必須在125mm以上。在使用負(fù)荷絕緣結(jié)構(gòu)的時(shí)候，還要注意不同絕緣材料介電常數(shù)的配合。只有這樣才能有效避免意外事故的發(fā)生，以及煙霧或有害氣體對母線的腐蝕。

3.4 性能方面

在對電力系統(tǒng)的保護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，不僅需要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安裝，而且還要對繼電保護(hù)運(yùn)行的方式進(jìn)行不斷改善，使其具有更好的性能，更好的確保電力系統(tǒng)安全的運(yùn)行。而且在對繼電器進(jìn)行更換時(shí)，需要重新對一些重要參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

4 結(jié)束語

電力系統(tǒng)要想確保安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，就需要確保高壓開關(guān)柜的正常使用，盡量降低使用過程中發(fā)生故障的可能性，所以需要在安裝改造過程中嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，確保安裝的質(zhì)量，同時(shí)還要做好一些常見故障的防范措施，確保高壓開關(guān)柜處于最佳的工作狀態(tài)下，使電力系統(tǒng)供電的可靠性得到較好的保障。

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