浅谈10kV高压开关柜故障分析以及防范措施

1、浅谈10kv高压开关柜故障分析以及防范措施 【摘 要】对10kv高压开关柜中验收以及运行过程中发现的问题进行了分类汇总，并提出了相应的预防措施以及维护意见。 【关键词】10kv高压开关柜；问题；二次回路 电力系统中变电站是进行电力资源供应以及电力系统正常运行的重要系统部分，负责电力系统的配电以及输电供应等。10kv高压开关柜是变电站中十分重要的设备之一，一台10kv高压开关柜的因事故停电，受到影响的用户涉及一片地区的供电，对居民生活和生活经济造成严重的影响。高压柜的故障，不但可能导致设备损坏、供电负荷损失，而且还有可能危及运行操作人员的人生安全。下面我们对10kv高压开关柜的故障及其原因进行分

2、析，并提出了有针对性的具体措施。 这些年来kyn44-12型中置式开关柜在变电站10kv配电系统中应用广泛。开关柜所配手车式真空断路器推入开关柜的限定位置分为检修位置、试验位置和工作位置，处于检修位置断路器与一次设备没有联系，并且失去操作电源（根据相关运行规程要求，二次航空插头必须拔下），断路器处于分闸位置；试验位置时候二次插头可以插在插座上获得操作电源，断路器可以进行分、合闸操作，对应状态指示灯亮；断路器与一次设备依然没有联系，可以进行各项操作，但是不会对负荷侧有任何影响；工作位置时断路器与一次设备有联系，合闸后，功率从母线经断路器传至输电线路，只有当断路器处于工作位置时候，才可以带负荷合闸

3、投入实际运行。 1 引起10kv高压开关柜故障的原因分析 （1）绝缘因素。10kv以下的成套设备中会把热缩管和冷缩管等绝缘层加在主回路或联络桥所用的铜排上来增加安全性，而以上的高负荷会导致绝缘层的绝缘性能老化，对铜排造成损害，引发安全事故。 （2）安装、检修维护隐患。在安装工作中，有可能会出现电缆绝缘层损坏、未排尽电缆头内部气体、电缆屏蔽层接地不良形成环流等安全隐患，所以要从根本抓起，提高安装工艺水平，杜绝柜内短路现象；在进行大量的检查工作时，一定要将母排连接螺栓固定好，以避免停电事故的发生。 （3）质量因素。电控柜内质量不合格的元器件会严重影响发电和供电的稳定性，容易引发供电系统中的安全事故

4、，如质量低下的隔离触头在运行时接触不良容易造成电弧故障；由于电力系统主要运行在潮湿、多尘埃的复杂环境中，很容易导致绝缘老化，特别是绝缘能力比较弱的绝缘子头在供电运行中出现剧烈的爬电现象，将对供电安全构成威胁 。 2 10kv高压开关柜故障的防范措施 （1）开关柜制造工艺造成的故障及处理。开关柜的制作以柜体的制造工艺为基础。在开关柜制造时，首先选择角钢、槽钢等型材，根据柜体结构的要求，定性板材构件，特型钢 管采用焊接的形式，并将变异处和需调处用紧固件连接起来。为了防止柜体结构的连接处因焊接受热膨胀而相互挤压造成的不美观问题。预防措施有：焊接之后再进行矫正；提前预测变形范围，焊接时对着变形的反方向

5、；必要时对结构进行整体的热处理；为了使焊接后凸起的部分与焊接处的收缩程度相同，需要对凸起部分进行加热。 （2）真空断路器故障及处理。真空断路器图因其灭弧介质和灭弧后触头间隙的绝缘介质都是高真空而得名，其主要组成部分为真空灭弧室和操动机构。真空断路器的故障类型主要有灭弧室内出现慢性漏气，导致断路器不能正常开断，所以要提高真空灭弧室中的真空度；真空断路器长期的分、合闸操作会造成机构运动零件松动或脱落，从而降低分、合闸速度，并导致分闸电磁铁线圈在控制回路中卡涩等问题。 3 故障处理实例分析 广州某110kv变电站10kv f2馈线柜、f8馈线柜、500母联分段开关柜在工程验收过程中，当站内验收人员对

6、f2馈线柜进行就地手动分闸，再进行合闸操作时，无法合闸，现场对断路器机构面板拆除后观察发现，合闸线圈烧毁，更换合闸线圈后，开关面板上指示断路器位置已经在试验位置，弹簧处于已储能状态，各种状态指示正常，进行合闸操作时，仍然无法合闸，保护装置指示灯显示控回断线信号，位置指示灯熄灭，开关实际位置依然在分闸状态，经检查f2馈线柜断路器的合闸线圈再次烧毁。 f2馈线柜、f8馈线柜和500母联分段开关柜均通过常规试验检查，在正常操作电压以及过电压情况下均能分、合闸5次，（当时操作电压是112v），由于操作f2馈线柜、f8馈线柜、500母联分段开关柜3台断路器之前，合闸线圈是更换后的全新产品，并且对合闸线圈

7、电阻测量均是在厂家试验报告范围内，所以排除了合闸线圈、断路器的部件质量问题。 当进一步对机构进行检查发现，断路器面板安装不良，偏向了左边，从而使得面板上的分闸按钮与机构的限位孔摩擦，现场用手按分闸按钮分闸后，按钮没有复位。从而导致采用电动合闸时，开关不能正常合闸而使得合闸线圈长期带电而烧坏。因此现场更换合闸线圈及调整面板后，f8、f2馈线柜开关能正常合闸，控回断线信号消失。但是500母联分段开关柜依然不能正常合闸，装置依然发控制回路断线，证明500母联分段开关柜除了出现上述的问题外，还有其他故障存在导致开关无法正常合闸。（在这里我们简单介绍一下控回断线的构成，控回断线的信号由跳闸、合闸位置继电

8、器的常闭接点串联组成的，因此送出控回断线信号脉冲的唯一原因是，合闸位置继电器hwj和跳闸位置继电器twj同时失压，致使两个位置继电器同时闭合。）最后我们发现，机构线路板铜箔烧坏，经过经过现场检查分析，发现烧坏线路板铜箔的原因如下： 如下图 1、2、3 所示，线路板铜箔烧毁处为合闸电源接入位置，对应为线路板插件的12点，观察及测试线路板元器件，发现元器件并没有损伤，由此分析，线路板烧毁是由于上述原因，使得操作过程中，开关不能正常合闸，导致合闸线圈烧坏后，合闸控制回路电源没有切断，致使长时间产生过电流，线路板电源接入处铜箔无法承受此过电流以致发热严重烧毁铜箔。 4 结束语 总之，为了确保电力系统运行的安全和稳定，需要确保高压开关柜的正常运行，尽量降低使用过程中发生故障的可能性，所以需要在安装改造过程中严格按照相关标准进行，确保安装的质量，同时还要做好一