10kV高压开关柜的故障及防范措施分析

10kV高压开关柜的故障及防范措施分析摘要：高压开关柜是应用范围广泛的电力设备，在电力系统中主要承担关合、控制和保护用电设备的功能。近年来，由于设计缺陷、装配不规范和环境恶劣等引起的开关柜爆炸、绝缘击穿、沿面爬电等事故时有发生[1-7]，给人们的生产和生活造成了恶劣影响。因此，对运行中的高压开关柜存在的典型问题进行详细的分析，提出切实可行的解决方案，并对有问题的开关柜进行现场改造，是预防开关柜爆炸、击穿等恶性事故发生的有效措施之一。

关键词：10kV高压开关柜；故障；防范措施

1.开关柜要求五个防锁定功能

五个防锁定联锁装置用于防止故障，减少人为事故并提高操作的装置装配配置性它起着重要的作用。五种预防功能是指防止五种电气故障。电力系统中的五个常规故障预防功能如下。(1)防止断路器错误分类和错误连接。(2)不要让负载闭合或破坏绝缘开关(或绝缘插头)。(3)防止带电接地开关或接地接地-该功能被定义为基本互锁，因为它涉及到系统的人工短路接地或个人生命的安全。如果一个断路器或上下断路器出现问题，请勿操作接地开关。只有当接地开关闭合时，才能打开机柜底部的后门和前门。接地线。这通常使用机械联锁。断路开关处于打开位置，接地开关可以操纵操作该站。a．断开开关，打开地面以切换地面;b．只有在门可以打开临时接地电缆之前和之后，作为辅助措施，高压带电显示设备可以添加到前后门进行警告。c．防止带接地线与接地刀闸送电。d．间隔误入-对人身安全应该考虑第一要素。

2.五防功能细分

五防功能的实际应用可以区分非强性(a项)和强制的(b，c，d，e，e项目)。有积极性的防御和被动性的防御。被动防御采用了高压带电显示装置。主动防御大分三种:①采用机器的连锁装置，用机器的零件传动而产生制约，使用可靠性最高(部件的破损、断裂)，可以优先使用。②采用电气联锁，它的主要优点是可以长距离传送，同时表现为可靠性比较差劲，因为它的电磁锁和导线都有损坏的可能，并且要保证持续的外电源长久的供电。

3.高压开关柜常见故障问题及解决办法

3.1环境因素引起的绝缘事故

3.1故障分析

（1）由于开关柜运行环境恶劣造成产品表面凝露，再加上环境污秽严重，如果开关柜的除湿设计不合理或根本就没有除湿装置，则会产生锈蚀、沿面爬电和击穿等故障。（2）开关柜在设计时，只在电缆室和断路器室加平板加热器对开关柜进行加热除湿。由于加热板是局部加热设备，只能通过热对流进行传热，开关柜内不同部分呈现不均匀的温度，带水蒸气的热空气上行遇到温度较低的绝缘件及金属壳体时会在其表面形成凝露。虽然部分水蒸气可通过鱼鳞板或百叶窗排出柜，但同时也会有部分的灰尘通过鱼鳞板和百叶窗进入柜内，与凝露在绝缘件上的水珠结合形成导电通道，损坏绝缘件的绝缘性及加速柜内的腐蚀，导致绝缘事故的发生。

3.1.2解决方案

（1）首先要确保开关柜处于一个相对密闭的环境，在开关柜顶上加一台65W的排风机，使其在母线室上形成负压。其次，在电缆室加装一台微型除湿机，使柜内的水蒸气通过微型除湿机直接排出柜外。（2）在断路器室加装一套风机加热器，使加热器产生的热通过风机让柜内均匀受热，如图16所示。在母线室的负压下热空气带着水蒸气通过触头盒到达母线室后由风机排出柜外。（3）为保持开关柜内运行环境的稳定性，在开关柜的低压室增设一台温度湿度控制器。这样，既保持柜内运行环境稳定，又能自动控制柜内设备的运行，提高设备的工作寿命，同时也提供了柜内可视化的数据。

3.2跳闸故障

3.2.1高压开关柜运行中突然跳闸故障

高压开关柜上装有过流、速断、瓦斯和温度等保护，这种故障属于保护动作。跳闸后计算机监控系统报警信息条提示：“某某开关柜开关位置由合变分”的告警信息；高压开关柜面板分闸指示灯（绿灯）闪亮；高压柜内或中央信号系统的声光报警信号；速断、过流、瓦斯，温度、零序电流保护等保护动作后都有相应的信号继电器掉牌指示等信息来进行判断，以此缩小故障范围。

3.2.2突然跳闸的故障的处理

（1）过流继电器动作会使开关跳闸，这是因为线路在运行时瞬间过负荷，此种情况在送电前应排除负荷突然增大的原因可试送电一次，防止送电后再次跳闸，（2）速断动作跳闸时，严禁试送电。应立即组织人员根据故障告警提示检查故障母线、变压器、线路，及其他用电设备，找到短路故障点，将短路故障排除后方可送电。（3）零序电流保护动作是电力系统中发生单相接地故障，在发生单相接地故障时允许暂时运行2小时，在此期间，应尽快查找故障，暂时无法消除时，应设法将负荷转移到备用线路上。（4）瓦斯保护动作是油浸式变压器内部发生短路故障或过负荷等。若是变压器内部故障使重瓦斯动作，必须检修变压器；若是新移动、加油的变压器发生轻瓦斯动作，可以将内部气体放出后继续投入运行。重瓦斯动作于跳闸，轻瓦斯根据情况可动作于跳闸，也可动作于信号。（5）温度保护动作是因为变压器温度超过整定值，如果定值整定正确，必须设法降低变压器的温度:可以通风降低环境温度，也可以减少负荷降低变压器温升。若整定值偏小，可以将整定值调大到规定范围内，只有温度接点打开，开关才能送电。

3.3交接试验数据异常问题

（1）绝缘电阻测试数据异常。改进措施：首先检查环境湿度是否符合试验要求，应考虑在湿度相对较小的时候进行测量；调整测试线与接地部分的距离，并再用专用的屏蔽型测试线，在采取清抹、屏蔽等措施后，重新测试。（2）交流耐压试验过程中发生闪络、放电异常及击穿现象。改进措施：首先检查环境湿度是否符合试验要求，应考虑在湿度相对较小的时候进行测量；然后判断高压测量引线对地绝缘距离是否足够，应保持足够的安全距离后再次进行耐压试验。（3）导电回路电阻测试数据异常。改进措施：应采用专用的测试线，并检查测试线与被测试设备的连接是否良好，确保输出电流不小于100A；用砂纸打磨清理测试夹与被测试设备的接触面，并分合断路器数次，以消除接触电阻的影响。在试验过程中发生数据异常或其他异常现象时，首先应检查测试设备是否符合测试要求，试验方法及操作流程是否符合规范。根据上述措施逐一排除后，若仍存在问题，应考虑为开关柜发生故障。

结束语

高压柜的故障形式多种多样，因此在工作过程中必须对故障现象及时记录、归类、分析以及探求好的处理方法，是配电运行的一项很重要的工作。高压柜发生故障影响面积比较大，且突发性强，在日常工作中应加强检修和维护，尽力减少或避免故障的发生。同时应不断加强业务知识学习，提高应对突发故障的能力，尽快判断出发生故障的原因和故障部位，并组织抢修恢复，将故障造成的影响降低到最低程度。

参考文献:

[1]郭昊坤,吉先柏,吴军基,马青,朱景,赵恩成.高压开关柜内监测装置电源的研究与设计[J].智能电网,2017,5(03):309-313.

[2]贾勇勇,杨景刚,高山,陶风波,邹海,张国钢.高压开关柜内部电场仿真及其影响因素分析[J].高压电器,2017,53(06):154-160+166.

[3]郑小梅.高压开关柜在线监测系统的设计与