10KV高压开关柜故障原因及防范措施

10KV高压开关柜故障原因及防范措施摘要：作为电力系统重要电气设备，10KV高压开关柜一旦出现故障不只会影响电力系统运行稳定性，也会造成一定的安全风险，设备操作人员也可能会受到伤害。电力设备故障本身难以避免，要保证设备能够安全稳定运行，降低故障发生率，就必须分析故障产生原因并针对性做好预防。

关键词：10KV高压开关柜；故障分析；防范

开关柜在运行中易受多种因素影响很可能会发生故障，并且故障发生位置也有很大随机性，故障发生可能位置较多。开关柜故障会对电力系统安全稳定运行产生不利影响，在本文中对10KV高压开关柜故障原因进行了详细分析，并在下文中针对这些原因探究了开关柜故障预防措施，以供参考。

一、10KV高压开关柜故障原因探究

1、绝缘性能

高压开关柜通常要求柜身要具有良好的绝缘性能，如果绝缘性能不足，开关柜易产生故障。随着市场经济发展，如今开关柜厂家众多、质量参差不齐，如果产品质量不合格，开关柜绝缘性能很可能难以满足要求。以常见的PT手车、避雷器手车为例，在实际采购中可能设备尺寸，外观元件配置都存在差别，如果在安装工程中被应用，之后系统运行很可能由于受到各类因素干扰导致性能不足，或者快速老化，无法做到长期绝缘。另外，假如低于10KV的成套设备主回路规格和联络桥铜排在规格上有一些差别，在此时如果想提高绝缘性能，就要加大冷缩管和热缩管的数量。但由于系统可能在高负荷情况下运行，在此情况下，可能会产生铜排损坏问题。绝缘层在此情况下会迅速发生老化，有可能导致严重放电现象。

2、设备与材料质量

电力工程涉及的材料设备众多，而且对材料本身的质量也有很高要求、有相关行业标准。如果材料设备质量本身不足，工程质量就难以保证，电力系统中系统运行就难以长期安全稳定，发电供电等都会受到影响。以高压开关柜隔离触头为例，如果隔离触头存在质量问题，可能会导致接触不良进而出现电弧导致故障。如果绝缘子绝缘性能不足，酚醛氧玻璃绝缘子质量不达标、环氧浇注互感器没有按规定使用，就可能发生系统故障。此外，材料本身具有使用寿命。随时间推移材料，绝缘性也会不断下降，在系统满负荷运行情况下更会加速老化过程，因此必须要好检修工作。

3、安装与维护

电力设备，对于安装技术也有一定依赖性，如果开关柜安装质量不足，电力系统很可能连正常运行都无法做到。电力系统也需要做好日常维护工作。在检修工作中出线、母线的工作量很大，如果母排连接螺栓没有切实做好固定工作，很可能在系统运转中暂时不会出现问题，但是随时间推移，会明显出现发热现象，这无疑会增加停电检修的概率。从以往高压开关柜故障情况来看，因为电缆制作问题导致的短路故障非常多。分析原因故障，主要是由于电缆头内有气体或者是在制作电缆过程中绝缘外层被破坏出现损伤、没有切实做好接地工作以及屏蔽层产生环流等。

4、操作因素

作为一次性设备，10KV高压开关柜断路器运行环境有高电压、高电流，设备很容易被影响。根据工作经验，设备通常会受到以下几方面影响：首先，柜体本身就没有足够的机械强度，在出现短路问题后点动力作用下开关和柜体有了位移，进而出现电弧，如果问题严重会导致爆炸；其次，在长时间使用后，动触头和静触头很可能会由于摩擦导致接触的点、面减少，从而使触头出现接触不良的问题；三是在进行设备安装时操作不当或者是采用了暴力安装方法，导致设备完整性遭到破坏。典型的如动触头或静触头插入不规范、接触电阻过大引起的故障；进而可能使操控传动系统，由于机械故障带动开关柜也发生故障，出现部分部件变形位移等情况。如果故障位置发生在电气控制辅助回路，则保护装置可能会失灵。

5、“五防”隐患

高压开关柜随科技发展已经有了更多的防护手段。通常可以见到的防护手段有电磁锁、机械联锁以及五防程序锁。机械连锁在隔离控制接地等方面均有良好的控制效果，能够实现网门间的相互闭合；电磁锁则要具有设备是否带电的判断能力，根据是否带电，决定是否闭锁处理。各种锁均有优势，在实际应用中通常会优势互补，配合使用，以达到最大效果。但是也不能忽视多种锁使用所带来的操作繁琐性提高问题，而且维护上也更加繁琐；接地前验电更加困难，带电合接地刀闸有一定风险。

二、10KV高压开关柜故障防范

1、优选材料

在进行开关柜的设计时首先要对高压开关柜故障预防保持足够重视。要坚持以预防为主，做好提前防范，注意排查，尽量将风险扼杀在萌芽阶段。由于高压开关柜设计本身会涉及到柜体、断路器等各个元器件的选型，所以对于各个元器件的选型、配合工作上要把握好。要熟悉各元器件的性能质量情况，并且注重稳定性，确保使用安全性。要保证开关柜内的元器件能有一个安全稳定的工作环境。根据不同工程需要，对材料也有不同要求。要按要求进行材料选择进行系统组装。如果一些关键性设备国内没有可以达到工程质量要求的厂商，可以考虑进口。

2、安全防护措施

开关柜柜内各相导体之间距离、对地净距等要与有关标准相符。开关柜运行环境有工作电压，而且很多元器件均有绝缘要求。开关柜在制造时就要保证良好绝缘性能，有效减少故障发生可能性。在绝缘体设计上，要能够承受住外界环境给设备的负面作用，能够承受满负荷工作电压作用力。如果采用复合绝缘结构，要注意于不同材料间介电常数的分布情况。一般要求介电常数没有较大相差，防止电压倾向于施加在相对较低介电常数材料上，出现局部放电或绝缘击穿。

3、性能保护

根据实际需要选择好适宜型号、种类的继电保护装置以保护电力系统安全稳定运行。在系统正常情况下，继电保护可以监视设备运转情况、提供运行数据；如果系统发生故障，继电保护会将故障部分及时切除，而未发生故障部分可以继续工作不受影响；异常发生时继电保护也可以发出信号报警，使值班人员及时察觉、尽快处理、要注意断路器容量问题，确保断路器容量充足、做好参数指标设计。

4、环境控制

机械设备长时间处于运行状态在环境不佳的状态下很容易产生机械疲劳，从而提高故障率。因此，要控制好环境质量，加强环境监测工作，确保开关柜良好运行环境。开关柜所在室内要保持空气相对干燥，可以采用除湿装置进行室内除湿；室内要保持良好的通风条件，为此可设置通风窗；为防止灰尘进入可以设网栅或者加设过滤网。

5、技术措施

为有效降低开关柜故障率，在进行开关柜采购时必须确保开关柜符合工厂与有关质量标准要求。不能使用已经淘汰或者落后于当前水平的设备。如果某开关柜厂家有严重产品质量缺陷不宜使用该厂家的产品。在进行设备交接工作时必须参照国家行业标准做好交接验收工作，确保质量合格。开关柜在新安装或者检修工作完毕后要进行重要指标复查确保性能可靠。

结语

开关柜本身容易出现各种故障，又是电力系统中无法取代的重要设备。虽然技术不断进步、操作更加规范，但是开关柜故障依然时有发生。作为从业人员，必须加强故障总结、研究故障机理，做好预防与处理工作，确保电力系统可以安全稳定运行。

参考文献

[1]李振杰.