熊輝　汪晶華

摘? ?要：對現(xiàn)代電力系統(tǒng)而言，10kV高壓開關(guān)柜是十分重要的基礎(chǔ)設(shè)備，其一旦發(fā)生故障，將會對整個電力系統(tǒng)造成嚴(yán)重的影響甚至破壞。因此，如何加強(qiáng)其故障檢修維護(hù)，已經(jīng)成為電力企業(yè)高度重視且亟待解決的問題。本文簡單分析10kV高壓開關(guān)柜常見故障，并就其故障防范維護(hù)措施展開探討。

關(guān)鍵詞：10kV高壓開關(guān)柜? 故障? 運(yùn)行質(zhì)量

中圖分類號：TM591? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）06（c）-0040-02

近年來，社會用電量大幅上升，人們對電力安全也更加重視。其中，10kV高壓開關(guān)柜作為影響電力系統(tǒng)運(yùn)行安全及穩(wěn)定的基礎(chǔ)設(shè)備，其運(yùn)行質(zhì)量直接決定了電力系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。但是，10kV高壓開關(guān)柜本身較易出現(xiàn)故障，對電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成了巨大威脅，必須加強(qiáng)其故障防范。

1? 10kV高壓開關(guān)柜常見故障分析

1.1 絕緣故障

絕緣故障是電力設(shè)備較為常見的故障類型，其是指設(shè)備出現(xiàn)絕緣放電現(xiàn)象，不但會對電力設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量造成嚴(yán)重影響，更有可能引發(fā)嚴(yán)重的安全問題。對10kV高壓開關(guān)柜而言，其絕緣故障的出現(xiàn)主要有兩個原因。其一，由于10kV高壓開關(guān)柜的絕緣板和導(dǎo)電體之間不夠穩(wěn)定，很容易導(dǎo)致開關(guān)元件松動，此時開關(guān)柜在被操作時就可能會出現(xiàn)間歇性放電情況。在放電情況較為嚴(yán)重時，會直接擊穿絕緣層，導(dǎo)致開關(guān)柜的絕緣性能喪失，極易引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。而且該故障在事故發(fā)生之前，很難被有效檢測到。其二，主母線和絕緣層之間出現(xiàn)絕緣放電情況。導(dǎo)致該故障的主要原因在于導(dǎo)電銅母排線和絕緣層接觸較為緊密，在外部環(huán)境較為潮濕的情況下，開關(guān)柜內(nèi)的絕緣層表面可能會凝結(jié)水，進(jìn)而滲到母排線上并導(dǎo)致放電，嚴(yán)重時更會擊穿絕緣層。

1.2 老化嚴(yán)重

近年來，我國電力事業(yè)快速發(fā)展，大量電力設(shè)施設(shè)備得以安裝和使用，但也有大量之前的電力設(shè)備逐漸老化。10kV高壓開關(guān)柜在老化階段，其性能將不斷下降，同時內(nèi)部各種元器件及裝置也較易被損壞，運(yùn)行質(zhì)量降低，導(dǎo)致系統(tǒng)負(fù)荷增加，很容易引發(fā)短路情況，嚴(yán)重時甚至?xí)?dǎo)致爆炸事件。不可否認(rèn)，老化的10kV高壓開關(guān)柜對電力系統(tǒng)的危害十分巨大，必須加以重視，同時做好相應(yīng)的故障防范工作，盡量減少電力系統(tǒng)中的老化設(shè)施設(shè)備。

1.3 拒動、誤動故障

10kV高壓開關(guān)柜的拒動、誤動故障，會導(dǎo)致其不受操作指令的命令，無法做出反應(yīng)，進(jìn)而不能起到其應(yīng)有的作用，對電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成嚴(yán)重影響。一般來說，該故障的出現(xiàn)主要是因為兩大原因。第一，如果10kV高壓開關(guān)柜內(nèi)部出現(xiàn)機(jī)械故障，尤其是傳動系統(tǒng)或者操作部件，會導(dǎo)致操作命令無法得到準(zhǔn)確執(zhí)行，進(jìn)而產(chǎn)生拒動、誤動故障。其中，柜內(nèi)部件變形，分合閘鐵芯不穩(wěn)定、軸銷損壞等均是較為常見的由機(jī)械故障引起的拒動、誤動故障。第二，電氣控制及輔助回路異常。實際上10kV高壓開關(guān)柜的操作命令是通過傳動系統(tǒng)進(jìn)行傳遞，由電氣系統(tǒng)加以執(zhí)行。即便開關(guān)柜不存在機(jī)械故障，能夠正常傳遞操作命令，但只要其電氣控制系統(tǒng)無法正常運(yùn)作，同樣不能有效執(zhí)行命令，產(chǎn)生拒動、誤動故障。一般來說，開關(guān)接觸不良，端子松動等皆是較為常見的電氣控制系統(tǒng)問題。

1.4 電氣元件異常

10kV高壓開關(guān)柜中包含大量的電器元件，如帶電顯示器、避雷器等，這些元件一旦出現(xiàn)異常，同樣會直接導(dǎo)致開關(guān)柜發(fā)生不同程度的故障。其中，帶電顯示器故障一般是由外界環(huán)境所導(dǎo)致的。這是因為帶電顯示器本身較為敏感，一旦運(yùn)行環(huán)境無法滿足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求，就很容易出現(xiàn)故障并不能正常使用。而避雷器在密封不佳的情況下會導(dǎo)致內(nèi)部進(jìn)入潮濕的空氣，進(jìn)而對內(nèi)部絕緣器件造成影響，嚴(yán)重加劇閥片老化，導(dǎo)致避雷器難以正常工作。與此同時，瓷套污染也是導(dǎo)致避雷器故障的一大因素。在瓷套被污染后，電阻片上的電壓分布難以保持均勻狀態(tài)，繼而會加劇電阻片的劣化，導(dǎo)致避雷器出現(xiàn)故障。

1.5 防爆等級設(shè)計不夠

10kV高壓開關(guān)柜一旦出現(xiàn)短路故障，會在短時間內(nèi)積聚大量高溫高壓的蒸汽，并使得柜內(nèi)壓力快速提升，引發(fā)爆裂事故。因此，防爆設(shè)計一直都是10kV高壓開關(guān)柜的設(shè)計重點。但是就當(dāng)前來看，部分開關(guān)柜的防爆等級設(shè)計不夠，主要體現(xiàn)在防爆泄壓通道設(shè)計不合理上。一般來說，防爆泄壓通道上方柜頂蓋板應(yīng)當(dāng)同時使用鍍鋅螺絲與塑料螺絲，從而確保蓋板能夠被柜內(nèi)壓力順利定開。但是，部分開關(guān)柜的蓋板兩邊均使用鍍鋅螺絲，很可能導(dǎo)致蓋板無法被及時沖破，柜內(nèi)壓力不斷增加并爆裂。

2? 10kV高壓開關(guān)柜常見故障的防范措施

2.1 提高開關(guān)柜自身質(zhì)量

10kV高壓開關(guān)柜自身質(zhì)量越高，其出現(xiàn)故障的幾率就越小。對開關(guān)柜而言，首先需要確保其設(shè)計足夠合理，尤其需要對其防爆等級進(jìn)行認(rèn)真設(shè)計，確保開關(guān)柜擁有良好的散熱就釋能能力，充分防范爆裂事故的出現(xiàn)。其次，還需要對開關(guān)柜生產(chǎn)質(zhì)量進(jìn)行仔細(xì)監(jiān)督。生產(chǎn)廠家應(yīng)當(dāng)在優(yōu)化設(shè)計的基礎(chǔ)上，對開關(guān)柜生產(chǎn)質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，尤其需要確保內(nèi)部元件、零件的質(zhì)量足夠好，從而避免內(nèi)部零件變形、端子松動等可以充分避免的故障發(fā)生。

2.2 重點提高絕緣性

絕緣故障作為10kV高壓開關(guān)柜最常見的故障類型，不管是生產(chǎn)廠家還是電力企業(yè)都需要對此加以重視，積極采取合理措施提高開關(guān)柜的絕緣性。對生產(chǎn)廠家而言，其在生產(chǎn)開關(guān)柜時，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格依照相關(guān)電氣設(shè)備規(guī)定，考慮客戶的使用需求，對開關(guān)柜進(jìn)行合理設(shè)計，同時在生產(chǎn)過程中盡可能使用絕緣性較強(qiáng)的材料，從根本上保障其絕緣性能。而對電力企業(yè)而言，則必須確保開關(guān)柜的安裝過程足夠規(guī)范，同時做好安裝監(jiān)管工作，盡可能避免安裝過程對絕緣層造成損壞，從而最大程度地保障其絕緣性能。

2.3 改善開關(guān)柜運(yùn)行環(huán)境

實際上，10kV高壓開關(guān)柜對運(yùn)行環(huán)境有著較高要求，其很容易在惡劣的環(huán)境下出現(xiàn)各種運(yùn)行故障。其中，潮濕環(huán)境是開關(guān)柜運(yùn)行最需要注意避開的環(huán)境類型。開關(guān)柜本身包含大量電器元件，同時在高壓狀態(tài)下運(yùn)行，很容易在潮濕環(huán)境下出現(xiàn)絕緣放電、銹蝕、污閃乃至爆裂等故障及事故。對此，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)對開關(guān)環(huán)境進(jìn)行改善，尤其是在多雨季節(jié)，必須要做好通風(fēng)、散熱及排水工作，防止水對開關(guān)柜的正常運(yùn)行造成損壞。與此同時，還需要確保開關(guān)柜運(yùn)行環(huán)境足夠清潔，以免瓷套污染等問題出現(xiàn)。

2.4 落實運(yùn)行巡檢工作

10kV高壓開關(guān)柜在運(yùn)行過程中較易出現(xiàn)各種故障，這就要求電力企業(yè)安排巡檢人員，制定巡檢制度，嚴(yán)格落實運(yùn)行巡檢工作。巡檢人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，定期對開關(guān)柜及其運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行全面檢查，包括開關(guān)柜外觀、運(yùn)行參數(shù)、基本狀態(tài)以及環(huán)境潮濕度與干凈度等。一旦發(fā)現(xiàn)異常或故障，巡檢人員必須及時依照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行處理，盡量防止故障引發(fā)嚴(yán)重問題。而在開關(guān)柜發(fā)生故障后，巡檢人員應(yīng)當(dāng)理解排查故障原因，并采取合理措施加以應(yīng)對。

3? 結(jié)語

綜合上述分析可知，10kV高壓開關(guān)柜在運(yùn)行過程中較易出現(xiàn)各種故障，如絕緣故障，老化嚴(yán)重，拒動、誤動故障，電器元件異常，防爆等級設(shè)計過低等，對電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行造成了嚴(yán)重影響。對此，必須充分落實相應(yīng)的故障防范措施，通過提高開關(guān)柜質(zhì)量，提升絕緣性能，改善運(yùn)行環(huán)境及落實巡檢工作等方式，從多個方面防范10kV高壓開關(guān)柜故障，為電力系統(tǒng)的高效運(yùn)行提供基礎(chǔ)保障。

參考文獻(xiàn)

[1] 麥敬明.10kV高壓開關(guān)柜常見故障分析與對策[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2015（14）：52.

[2] 陳潔昊.探析10kV高壓開關(guān)柜故障分析及設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督[J].通訊世界， 2015（12）：169-170.

[3] 韋科迪.淺析10kV高壓開關(guān)柜故障原因及防范措施[J]. 機(jī)電信息，2012（15）：92-93.