10kV配电网开关柜异常发热原因分析及对策

贺欣荣

（珠海汇达丰电力发展（集团）有限公司，广东 珠海519000）

0 引言

作为10kV配电网中极为重要的高压开关设备，10kV高压开关柜的可靠运行对于10kV配电网的安全、可靠和经济供电具有重要意义。但在10kV高压开关柜日常运行与检修过程中可以发现，开关柜内部的触头是易发生故障的薄弱环节，在长期运行中触头会出现松动而导致接触不良、断路器操纵机构性能老化，而恶劣的运行环境会致使触头接触面结垢从而引起触头部位发热异常，造成高压开关柜内部异常温升，进而对高压开关柜的运行造成影响，严重时甚至会导致开关设备发生烧毁、变形等故障，若处理不及时，将导致事故范围扩大，有引起10kV配电网大面积停电事故的风险。因此，10kV高压开关柜的异常发热问题不仅会严重影响到10kV配电网的安全、可靠供电，同时还会大大增加电力企业的运营成本，降低企业的经济效益，因此亟需对其成因展开研究，寻找到有效的预防及处理措施。

1 10kV高压开关柜异常发热原因分析

1.1 开关柜开关器件设计及运行故障问题

在进行10kV高压开关柜设计时，需要对开关柜使用条件进行充分的计算与校验，否则会造成所选用的开关器件容量与实际所需容量不符合，一旦该开关柜投入运行，触头部位必然会出现异常发热，造成开关柜内部异常温升。此外，在10kV开关柜运行中若开关动静触头间没有完全接触，两者间存在一个空隙，在大电流运行条件下就会发生局部放电现象，导致温度急剧升高，造成开关器件损坏，并影响到开关柜的正常运行。

1.2 开关柜施工安装过程中的工程质量问题

10kV高压开关柜的施工安装必须严格按照安装说明以及相应的技术标准进行，若施工安装过程中存在问题，必然会影响到开关柜日后的正常运行。以某型号10kV高压开关柜为例，在安装该型号高压开关柜过程中，施工人员未能正确安装开关柜内部的固定式插头和小车式开关插嘴，造成两者之间存在“虚接”现象，这种不可靠的接触是导致开关柜运行中异常温升的重要原因。因此，在10kV高压开关柜施工安装过程中必须要有专业的施工人员来进行监督，在施工完成后还要对其进行测试检验，务必要保证施工安装完全符合验收标准方可予以通过，以确保10kV高压开关柜施工安装的工程质量。此外，对于开关柜内部的母线，要在加工、连接与安装过程中避免其表面出现不平整和毛刺，同时还要用专用的电力脂进行处理，以降低母线的接触电阻，杜绝异常发热问题［1］。

1.3 开关柜运行检修和维护问题

为了保证10kV高压开关柜的安全可靠运行，必须要对其进行定期的检修和维护。而在检修和维护过程中，运维人员需要拆开开关柜的开关连接点进行检修维护和调试，检修完毕后还要根据操作条款对其进行恢复。但在此过程中，不能排除有部分运维人员或现场监督人员缺乏足够的责任心，恢复时出现开关连接点螺栓漏装或少装等情况。这样开关柜在大电流条件下运行时，由于触头之间接触不良，会导致异常发热和温升。特别是当10kV配电网中有大负荷设备投切时，会带来一个很大的冲击电流，加上开关柜内部的触头之间接触不好，就会造成触头发热并氧化，长期运行极易导致设备温度急剧升高乃至烧毁，安全风险极大。

1.4 开关柜技术升级和更新换代速度缓慢

长期以来重视主网建设而轻视配电网建设的思路导致目前仍有大量陈旧落后的10kV高压开关柜处于投运状态。这固然降低了10kV配电网的营运成本，但付出的代价却是10kV配电网运行的可靠性大大降低，使得10kV配电网发生故障和事故的概率大为增加。这些仍在运行中的陈旧落后的高压开关柜，其内部的开关设备已经越来越难以满足当前10kV配电网负荷不断增长的需要，在流过大电流时其发热现象极为严重，直接导致了高压开关柜的异常温升［2］。

2 10kV高压开关柜异常发热的对策

2.1 重视10kV高压开关柜的预防性试验工作

要重视10kV高压开关柜及其内部开关设备的预防性试验工作，通过预防性试验可以可靠判断高压开关柜的实际运行情况。在进行预防性试验时要严格遵循相应的规程规范，如果试验中得到的数据有异常，则要进行科学合理的分析，并结合以往历次预防性试验数据进行对比，从而得出具有说服力的结论。值得注意的是，结论的得出不能仅仅依靠所得到的一组数据，必须综合多次数据来对高压开关柜所存在的隐患进行判断和确定。在完成预防性试验后，必须及时完成高压开关柜的复原工作，复原过程中要特别注意开关柜内部各接触点和接触面的接触一定要良好，避免出现接触不良所导致的异常发热问题［3］。

2.2 重视10kV高压开关柜的日常检修和维护工作

10kV高压开关柜运行效率的提高和故障率的降低离不开日常检修和维护工作。在实际检修和维护工作中，要特别注意对开关柜内部开关设备触头的检修和维护，要做到定期查看。首先要保证其结构稳定，没有松动或脱落；其次要查看触头的外观是否有氧化变色痕迹，同时还要检查触头以及触头片表面的光滑程度。在完成上述检查工作后，需在触头上涂抹一层电力行业专用的导电膏，以有效减小触头间的电阻值，增加开关柜内部开关设备的导电性能，保证高压开关柜及其内部开关器件的工作效率和使用寿命。

2.3 加快10kV高压开关柜的新技术研发和更新换代

随着电力行业新技术的不断开发和新产品的不断推广应用，各种重要的电力设备都呈现出越来越快的更新换代速度，对于10kV高压开关柜而言，也必须紧跟潮流，加快新技术的研发和更新换代。具体而言，就是要在10kV高压开关柜中大力应用目前已经得到长足发展和进步的自动控制技术和新型低电阻率材料等。此外，电力企业的10kV配电网运行管理部门要转换观念，重视起对陈旧落后10kV高压开关柜的更新换代工作，要意识到只有新型可靠的电力设备，才能更好地保证10kV配电网的安全、可靠运行，同时还能为企业带来良好的经济效益和社会效益，是电力系统长期安全运行的保障［4］。

2.4 推广应用10kV高压开关柜温度在线监测技术

要在10kV高压开关柜中推广应用温度在线监测技术，虽然该技术近年来才开始发展，但其基础却是目前已经发展较为成熟的计算机技术、检测技术和自动控制技术。而且实践研究表明，温度在线监测技术在10kV高压开关柜中应用具有良好的效果，因此值得对其进行更深层次的开发，并在合适的时间开展大范围的推广应用工作。通过对高压开关柜内部开关接头、触头、母排、连接导线以及相关附件等关键设备的温度进行在线监测，可以使运行人员实时掌控10kV高压开关柜的运行情况，从而第一时间对开关柜的异常温升作出及时反应，避免故障扩大，造成更为严重的事故。

3 结语

作为10kV配电网中极为重要的开关设备，10kV高压开关柜运行的安全可靠将直接影响到10kV配电网的安全、可靠和经济运行。因此，在10kV配电网运行过程中，需要通过重视预防性试验工作，加强日常检修维护工作，加快新技术研发和更新换代，推广应用温度在线监测技术等措施，来有效减少和避免10kV高压开关柜的异常发热故障和事故的发生，确保10kV配电网的安全、可靠和经济运行。

［1］王永军.10kV配电开关柜常见温升故障及预防处理措施分析［J］.电源技术应用，2013（6）

［2］付晓宇.高压开关柜实际温升超标的原因与解决［J］.电子制作，2013（20）

［3］陈康.高压开关柜的实际温升及发热解决措施［J］.机电信息，2010（30）

［4］刘军.高压大电流开关柜的散热问题及解决方案［J］.中国电业：技术版，2013（3）