劉寧

【摘 ?要】隨著社會生活水平的不斷發(fā)展，在各類電器設(shè)備的幫助下，人們的生活變得越來越便捷，這也增大了對于電力供應(yīng)的需求，對于供電系統(tǒng)提出了更高的要求。為了保障人們生產(chǎn)生活中用電需求能得到滿足，我國電力部門擴大了對高壓電的使用，高壓開關(guān)柜就是電力系統(tǒng)中常用的設(shè)備之一。但在日常的使用中，開關(guān)柜也會出現(xiàn)一些使用上的故障，而開關(guān)柜的故障會對整個供配電系統(tǒng)產(chǎn)生較大影響，直接增加電力運營成本，對于操作人員人身安全也帶來很大的威脅，還可能引發(fā)安全事故。所以為了讓高壓開關(guān)柜穩(wěn)定運行，就需要操作人員嚴(yán)格遵照相關(guān)的規(guī)范操作，做好對開關(guān)柜的維保工作。本文從10kV高壓開關(guān)柜著手，對于容易引起開關(guān)柜故障的原因進(jìn)行分析，對操作中可能會遇到的問題進(jìn)行研究，提出了相應(yīng)的對策，希望對電力相關(guān)領(lǐng)域的工作者提供一些幫助。

【關(guān)鍵詞】10kV高壓開關(guān)柜;故障分析;應(yīng)對措施

引言

工作電壓的等級為10kV的交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備也被稱為10kV高壓開關(guān)柜。10kV開關(guān)柜作為電力系統(tǒng)中發(fā)電輸電以及供配電過程中重要的電氣設(shè)備，在電力系統(tǒng)中起到通斷，保護以及控制等作用。10kV高壓開關(guān)柜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，涵蓋的元件包括高壓斷路器、接地開關(guān)、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器以及高壓負(fù)荷開關(guān)等。開關(guān)柜的功能主要包括母線聯(lián)絡(luò)、電纜進(jìn)出線以及架空進(jìn)出線等，被廣泛的應(yīng)用在石油化工，輕工紡織，冶金軋鋼等等各種企業(yè)和場所中，使用范圍廣，數(shù)量多。

當(dāng)前國內(nèi)的10kV開關(guān)柜質(zhì)量參差不齊，種類繁多，在實際的運行中出現(xiàn)了很多故障以及問題。下面將從10kV開關(guān)柜的不同種類和特點開始，對開關(guān)柜容易出現(xiàn)的故障問題進(jìn)行分析，并結(jié)合工作經(jīng)驗給出相關(guān)的建議。

一、10kV開關(guān)柜的種類和特點

當(dāng)前市面上的高壓開關(guān)柜有許多的種類，并且不同種類之間的差異也比較的明顯。常見的10kV高壓開關(guān)柜主要形式有：箱式開關(guān)柜，固定式開關(guān)柜、手車落地開關(guān)柜、手車中置開關(guān)柜等。

1、固定式開關(guān)柜。固定式開關(guān)柜一般應(yīng)用在大型的廠礦以及變電站中。固定式開關(guān)柜有著體積大，空間寬敞等優(yōu)點，可以靈活的將各類電器件擺放到柜中，但是固定式開關(guān)柜也有著封閉性差，防護性不好，故障事故發(fā)生率較高等缺陷，所以在電力系統(tǒng)的發(fā)展中，固定式開關(guān)柜逐步的被淘汰。

2、箱式開關(guān)柜。在一些負(fù)荷較小的使用場所中，可以使用箱式開關(guān)柜，這種開關(guān)柜由于體積不夠的原因?qū)е律嵝圆缓?，不適合用在大功率大負(fù)荷的系統(tǒng)中。

3、手車落地開關(guān)柜。這種手車落地開關(guān)柜一般應(yīng)用在進(jìn)口產(chǎn)品中，這種形式的柜體對于柜箱的承重能力要求較高。

4、手車中置開關(guān)柜。這種開關(guān)柜在市場上應(yīng)用最為廣泛，同時相較另外幾種也更加的適合我國環(huán)境，有著較大的市場前景。

二、10kV高壓開關(guān)柜的故障問題分析

（一）開關(guān)柜絕緣性能不能滿足使用要求

絕緣性能是高壓開關(guān)柜的一個重要性能，很容易受到外界環(huán)境，安裝運維以及操作手法等因素影響。當(dāng)開關(guān)柜的運行環(huán)境較為惡劣時，容易在內(nèi)部引起受潮和積污，繼而引發(fā)污閃，導(dǎo)致開關(guān)柜的絕緣被破壞。絕緣件老化也是導(dǎo)致絕緣性能破壞的重要誘因。我國電網(wǎng)中一些投運時間較長的高壓開關(guān)柜，在運行中存在著超負(fù)荷額運行的狀況，在長期的負(fù)荷超標(biāo)狀態(tài)下，一些老舊高壓開關(guān)柜的絕緣部件就會出現(xiàn)快速老化的情況。一些開關(guān)制造商為了追求更加小型化的開關(guān)柜，對開關(guān)柜內(nèi)的高壓斷路器、隔離開關(guān)及銅排等位置進(jìn)行了改動，而改動之后的絕緣間距不能滿足實際的使用狀況，從而引起了整個高壓開關(guān)柜絕緣性能下降，增大了開關(guān)柜使用過程中的隱患。

（二）設(shè)備元器件和設(shè)計安裝工藝不達(dá)標(biāo)

10kV高壓開關(guān)柜中的各種元器件以及設(shè)計安裝的工藝質(zhì)量決定著整個開關(guān)柜的性能，而市場上所售的各種開關(guān)柜質(zhì)量不一，元件種類和質(zhì)量都難以保證。工藝水平達(dá)不到要求的元器件在使用一段時間后，會出現(xiàn)各種各樣的問題，從而引發(fā)整個開關(guān)柜性能的下降。所以元器件的生產(chǎn)工藝水準(zhǔn)能否達(dá)標(biāo)是影響開關(guān)柜質(zhì)量的一大問題。同時，元器件的組裝也對后期的開關(guān)柜成品有著非常大的影響，這點問題主要體現(xiàn)的就是開關(guān)柜制造廠商自己的設(shè)計工藝達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，制造和安裝工藝差，一些常見的小問題不能避免。如開關(guān)柜的加固螺絲并未按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行旋緊操作，導(dǎo)致旋緊后外部裸露過長、引起內(nèi)部短路;連接件安裝不規(guī)范引起開關(guān)柜長期帶電運行時，設(shè)備溫升超標(biāo)，加速部件老化;電纜的制作粗糙引起內(nèi)部的短路等等。工藝缺陷造成了整個開關(guān)柜的性能水準(zhǔn)達(dá)不到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，影響開關(guān)柜的實際工作效率和安全性能。

（三）操作不當(dāng)以及防護措施不到位

高壓開關(guān)柜中一般都有電磁鎖、機械連鎖以及五防程序鎖等。五防程序鎖一般用在對整個開關(guān)柜全部步驟的連鎖上。電磁鎖通過判定設(shè)備是否帶電來對網(wǎng)門進(jìn)行控制。機械連鎖適用于各開關(guān)和網(wǎng)門之間閉鎖。在這三種操作同時進(jìn)行時，操作復(fù)雜同時難度增加，有時甚至?xí)a(chǎn)生三種防護互相沖突等狀況，提高了開關(guān)柜發(fā)生故障的風(fēng)險。

高壓斷路器是高壓開關(guān)柜中的重要部件，在工作狀態(tài)需要耐受高電壓，承受正常運行時電流以及開斷故障時短路電流。因為高壓開關(guān)柜進(jìn)行分?jǐn)嗖僮鲿r，會產(chǎn)生瞬時過電壓及大電流，所以開關(guān)柜機械性能必須嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范設(shè)置好。如果產(chǎn)生開關(guān)柜機械性能滿足不了實際使用要求，那么大電流經(jīng)過時會產(chǎn)生柜體以及開關(guān)的位移，導(dǎo)致觸頭接觸電阻增加，輕則產(chǎn)生電弧，重則發(fā)生爆炸。所以在開關(guān)柜長期運行后，應(yīng)當(dāng)檢查內(nèi)部動靜觸點接觸面是否發(fā)生磨損，以免引起接觸不良的故障。

三、10kV高壓開關(guān)柜的故障應(yīng)對以及防范措施

（一）控制好設(shè)備材料的采購

電力供應(yīng)與人們生活息息相關(guān)，所以一定要確保供配電設(shè)備要有足夠的安全性。當(dāng)今市場上的產(chǎn)品魚龍混雜，種類繁多，所以在選購開關(guān)柜的時候一定注意對質(zhì)量的控制，對市場上各種產(chǎn)品做到深入的了解，選用有正規(guī)檢測機構(gòu)出具報告的產(chǎn)品，根據(jù)使用環(huán)境選擇不同的設(shè)備，確保設(shè)備能物盡其用，杜絕安全事故的發(fā)生。采購設(shè)備的時候要嚴(yán)格按照制定好的流程進(jìn)行操作，對整個采購行為做好管理和監(jiān)督。

（二）確保設(shè)備的絕緣性能

絕緣性能是開關(guān)柜的核心性能，所以對于設(shè)備的絕緣性能的控制是提升整個開關(guān)柜設(shè)備性能的重要舉措。充分考慮到開關(guān)柜在日后實際應(yīng)用中會面對的高電壓，在前期設(shè)計階段就應(yīng)當(dāng)對高電壓和過載高負(fù)荷的考慮，確保開關(guān)柜絕緣強度，保證其在日常工作中各部分元器件能夠承受住相應(yīng)部位的高電壓，增長其使用壽命。

（三）做好設(shè)備維保檢測工作

對于10kV高壓開關(guān)柜的日常維護保養(yǎng)需要合理的安排。設(shè)備的平穩(wěn)運行離不開日常的維護，維護過程不僅可以檢查開關(guān)柜的運行狀態(tài)，還可以定期的排查開關(guān)柜是否出現(xiàn)問題隱患，把問題控制在萌芽之中。在日常的工作中，制定好維護流程，合理的劃分各個設(shè)備區(qū)域，安排運維人員定期維護和檢查各個元器件的使用情況。設(shè)置好報修熱線渠道，引導(dǎo)人們對于有問題的電氣設(shè)備及時上報，合理的調(diào)度人員進(jìn)行檢修，切實保障用電安全。

（四）做好開關(guān)箱內(nèi)部環(huán)境的處理

10kV開關(guān)柜的內(nèi)部溫度、濕度甚至污穢狀態(tài)，都會對整個高壓開關(guān)柜的性能產(chǎn)生影響，所以做好對開關(guān)柜內(nèi)部環(huán)境的處理可以及時的預(yù)防出現(xiàn)隱患和事故。如高壓開關(guān)箱的內(nèi)部濕度過大，可以考慮增設(shè)除濕器，內(nèi)部溫度較大時，可以考慮用開設(shè)通風(fēng)窗口的方式促進(jìn)開關(guān)柜柜體內(nèi)部的空氣流通，在開設(shè)通風(fēng)窗口的同時，要注意在通風(fēng)口加設(shè)防塵網(wǎng)，以免灰塵進(jìn)入柜體。

結(jié)語

電力系統(tǒng)的穩(wěn)定直接影響到使用人群的安全用電，所以電力部門必須要對高壓開關(guān)柜進(jìn)行合理的控制，將其發(fā)生故障的概率降至最低。采購單位在進(jìn)行采購的時候要嚴(yán)格把控好材料的質(zhì)量問題，同時，對于實際操作者的培訓(xùn)一定要行之有效，提升安裝者的專業(yè)化水準(zhǔn)。要做到運維人員對高壓開關(guān)柜的易發(fā)故障熟記于心，一旦發(fā)生故障，也能立即的進(jìn)行解決。與此同時，電力公司也需要建立健全科學(xué)管理體系，對操作中的工藝和流程進(jìn)行規(guī)范化操作，確保電力系統(tǒng)的安全平穩(wěn)運行。

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（作者單位：國網(wǎng)電科院檢測認(rèn)證技術(shù)有限公司）