10kV高压开关柜的检修维护探讨

摘 要

随着10kV高压开关柜作用的日益突出，其检修维护工作也越来越受重视。首先分析了引起开关柜故障的原因，并给出了相应的解决对策。然后结合实例对其应用进行了探究。

【关键词】110kV高压开关柜 检修维护 绝缘性

作为电力系统的重要组成部分，高压开关柜在变电、输配电过程中起着控制保护作用，对系统正常运行具有重大意义。当出现异常或发生故障时，开关柜能够自动切除故障，以免故障蔓延带来更大损失。10kV高压开关柜在生活中应用较广，但受外部环境影响，或因开关柜自身绝缘、防护等级较低，实际中常会出现各种故障。可能会因此阻碍了正常供电，甚至对生命安全构成威胁，因此必须仔细分析故障原因，做好检修维护工作。

1 10kV高压开关柜故障原因分析

1.1 设备质量问题

开关柜主要包括断路器和柜体两大部分，柜体多由金属外壳、连线、绝缘件等构成。若某元器件质量不合格，必会影响到整体功能发挥，造成供电不稳定；当元器件性能严重降低时，极易引起电力安全事故。如劣质隔离触头一旦存在接触不良的情况，可能会发生电弧故障。另外，高压开关柜若处于潮湿多尘的环境中，且设备清洁度较低，则会加速设备的绝缘老化，使得低绝缘性能的绝缘子头出现爬电现象，不利于安全供电。

1.2 操作因素影响

安装时不认真，存在着电缆绝缘层损坏、屏蔽层接地不良、电缆头内部有气体等缺陷，埋下了安全隐患。实际操作中，电流电压非常大，10kV开关柜有短路电流经过时，会促使开关和柜体发生一定的位移，进而增加触头电阻，甚至会引起爆炸；加上拒动、误动等操作，易破坏结构的完整性。另外，相应的检修维护工作不到位，缺少实时监管。这些因素都不利于开关柜的安全运行。

1.3 防护等级低、防爆性差

开关柜运行中若发生短路，会产生大量的高压蒸汽，不及时排出必然导致内部压力骤增，进而发生爆炸事故。为维护设备、保护工作人员安全，在开关柜顶层都设置有泄压通道，如电缆室、开关室等。泄压通道需用合适的螺丝加以固定，而一旦螺丝安装不当或有其他违规操作，很容易造成大量高压蒸汽的积留。从10kV开关柜应用现状来看，面板开孔较多，包括散热孔、照明孔、观察孔、紧急解锁孔等，运行中能够发挥一定的作用，但也使得开关柜的防护能力有所削弱。此外，不少开关柜的泄压通道设计不合理，散热通风孔与标准不符，难以满足实际排压的需要。

1.4 绝缘等级较低

绝缘是开关柜安全运行的重要保障，一旦绝缘遭到破坏，必将影响到开关柜的安全。为避免绝缘被损坏，需合理设置空气与爬距间的空隙，然而实际中部分单位为缩小柜体尺寸、节约材料，常将其空隙设计的太小，减弱了绝缘强度。生产装配时单体元件可通过耐压测试，整体却不能，这也是影响绝缘等级的一个因素。而容量不足或出现接触不良的情况，易引起柜内高温甚至起火。此外，雷击也容易破坏绝缘，出现漏电、放电等现象。

2 如何做好10kV高压开关柜的检修维护工作

2.1 确保设备质量

开关柜自身组成材料的质量是支撑其运行的基础，包括断路器、绝缘件、负荷开关、互感器、避雷器、微机综合保护装置等诸多元件。购置时应遵循国家规定标准，考虑各个元件的稳定性、耐久性等因素，确保其质量合格。此外还需进行科学分布，创设良好的运行环境。当前对用电要求较高，尽量使用高性能的元件进行系统组装，以提高整体的安全性。

2.2 加强人员培训

对操作人员来说，必须具备专业技能，并不断学习，减少操作中的失误。如果断路器出现气压异常，或油量不足时，分合闸极易因此而关闭，此时不得对断路器有任何操作；加大检查巡视力度，将鼓掌吧清楚后才能合闸；如果存在断路器对故障线路强送的状况，必须及时全面地检查断路器；巡视维护中，加强对细节的重视，仔细观察隔离开关绝缘子瓷是否有裂纹，是否发生异常电晕；出现拒分故障时，应尽快将拒动的断路器脱离系统，然后仔细分析原因并予以解决；隔离开关倒闸操作时，对其动作情况进行实时监测。如有卡涩现象，应及时分析原因并采取解决对策，禁止强行处理。

2.3 提高防护等级、增强防爆能力

在面板上开孔时，减少开孔数量，一般来说除了开关分合指示观察孔、电缆小室观察孔，其他小孔都可以省去不设；柜顶层的泄压通道要和实际要求相符，起到实际作用，盖板螺丝尽量使用塑料螺丝，确保发生事故后压力能够顺利排出；加强日常维护，保证前后门螺丝的牢固。

2.4 提高绝缘性能

最重要的就是开关柜绝缘性能的提高，因为在运行中，流经10kV开关柜的电流电压值较大，必须做好绝缘保护工作。如绝缘子、隔板、套管等绝缘件，尽量使用阻燃性优质绝缘材料，因酚醛树脂、聚氯乙烯等为有机材料，易引发火灾，禁止使用。合理设置空气与爬距之间的空隙，带电体对地距离应按标准设计，至少为125mm；为取得较好的防污闪效果，应适当提高外绝缘的泄漏比距。

3 实例分析10kV高压开关柜的检修维护

3.1 实例分析

某变电站的系统运行图如图1所示，1#、2#主变高压侧并列运行，110kVⅠ、Ⅱ线并列运行（即110kVⅠ线193#开关、母联开关190#开关以及Ⅱ线194#开关运行），1#、2#主变低压侧并列运行（即10kV母联600#开关运行）。图2是其简图。2013年4月18日该变电站中10kV高压开关柜因继电保护动作出现异常，发生短路，持续了近15min，最终将Ⅰ段母线的全部主变低压侧限流电抗器以及开关柜烧毁。检修人员及时对故障进行原因分析，并予以相应的解决措施。

3.2 原因分析

检修人员根据事故现象和记录的发生过程进行分析，发现10kV母联刀开关柜烧损最为严重，后盖板全部烧毁，下刀开关6003#靠10kVⅠ段母线处，柜中三相隔离触头烧伤程度不一，B相触头最为严重。在经进一步排出后，最终判断故障源于下刀开关临近110kVⅠ段母线的B相。

3.3 维修预防

针对出现的问题，检修人员及时采取措施，很快使系统恢复了正常。并采取了一些防范措施，如遵循国家有关标准，确保现场运行条件与开关设备相关的参数相符；严格调查运行开关柜使用的公司，即此次事故提供传感器的生产商，并更换全部配件；加强设备检查维护，定期开展性能测试；对金属全封闭铠装柜不但要封堵，还应遵循“逢停必扫”的原则，确保外绝缘爬距符合污秽等级规定，避免出现绝缘沿面闪络的情况。若有异常天气出现，需强化巡视设备检查力度，发现问题及时予以处理。

4 结束语

电力系统结构复杂，运行中难免出现故障，开关柜在故障时可将其进行控制切除，以降低损失。110kV高压开关柜在实际中运用较广，但绝缘容易被破坏、防护等级较低，为减少故障发生率，必须加大检修力度，做好检修维护工作。

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作者单位

深圳供电局有限公司 广东省深圳市 518001