10kV开关柜电气故障分析与处理

潘思宏

摘要：国家发展的根本是电力，而人们的生活也离不开电，因此，10kV配电设备时常发生故障，给经济效益和社会效益带来巨大的损失。在对10kV开关柜电气故障进行详细分析的基础上，对10kV配电设备进行有效的保护，以保证设备长期安全稳定的运行，从而减少10kV开关柜电气故障发生的可能性，降低造成的经济损失，有效保证了人们的用电安全。

关键词：10kV开关柜;电气故障;分析;处理

电力系统是保障我国民生的关键，其中，10kV开关柜是一个重要的部件，其产品的质量和使用的情况将直接决定10kV开关柜的运行，从而对供电产生影响。目前，在10kV开关柜的使用过程当中，还是存在非常多的问题，应当引起相关人员的部门的注意，并采取有效的手段进行故障的处理和解决，从而保证电能的正常供应。本文从10kV开关柜运行过程中的常见故障和处理对策入手，分析相关的问题，并给出了有效的建议。

1 10kV开关柜电气故障分析

1.1 电压互感器

电压互感器高压熔断器熔断现象是10kV开关柜电气故障的主要表现之一，在电压的计算中，当电压处于固定状态，则电阻越小，通过的电流越大，功率也会增大。熔断器受制于电流的大小，电流小，熔断器容量小就会出现熔断现象。更深层次的原因是单相接地电阻，发生单相接地的时候，电压互感器就会处于高温状态，传递的电流增大，熔断熔断器。有的地方会安装消谐装置，但是由于消谐装置的低频电流之间的合作程度不高，所以在电压互感器高压熔断器中，消谐装置不能发生作用。10kV线路中发生单相接地的时候，产生了铁磁谐振，导致电压互感器的传感能力降低，经过的磁力和电流明显增强，造成了高压式互感器高压保险丝熔断。在电气系统中，线性电路和电容电阻元件构成了串联，如果电源频率接近回路值，那么此时的电压就会过高，引发谐振。发生的时候，电阻制约着电流、同样制约着电感或电容中元件的电压。

1.2电气联锁方面的故障

为了确保系统足够可靠，能够稳定运行，高压系统会设置许多电气连锁。比如两路电源单母线分段就要求母联柜、两路进线柜合两台。假设三台全部闭合就会出现反向送电问题，有很大的风险。进线柜联锁电路需要和母联柜闭接点连接到一起。确保母联柜能够同时工作，在两条进线柜中一个分闸一个合闸送电。

1.3 相间短路故障

在单相接地电路系统中，电压互感器铁芯将处于过饱和状态，导致励磁电流急剧上升，并最终导致熔断器被熔断，而该故障会进一步造成元器件的绝缘性能降低，使得电压互感器高压熔断器熔断，若处理不当，不仅会降低元器件的绝缘水平，而且在潮湿天气下，将导致元器件击穿，进而增大阻容吸收器接地电阻，局部过电压将造成相间短路，并出现柜线跳闸，在电弧作用下将击穿三相元器件，熔断器发生爆裂，并炸毁开关柜门，甚至引发人员伤亡。

2 10kV开关柜电气故障中的处理分析

2.1电压互感器高压熔断器熔断故障处理

首先，采取零序电压互感器方法，利用固有电阻消谐功能可抑制谐振;其次，优化开口三角绕组，以降低谐振发生率，而电压互感器容量的提升有利于抑制谐波，而长时间的互感器超载将会熔断保险丝;再次，改变参数来调节谐振频率。在母线上增设电容器可抑制谐振，单相接地时可避免铁芯发生饱和，因此可降低励磁电流，防止谐振故障的产生;最后，高压侧中性点加装电阻也可以防止谐振的发生。线性简谐振动熔断处理中，可以在中性点增加电阻来避免线性谐振，如在开口三角绕组处增加阻尼电阻、电压互感器的中性点增加电阻等方式，当电流强度增大后，电阻值将减小，能抑制过电压谐振;铁磁简谐振动熔断处理中，改变参数可抑制谐振的发生，如变压站母线上选用高性能电压互感器，避免铁芯发生过饱和，因此励磁电流难达到一定值，故可避免谐振的发生，实际应用中，消弧线圈对于防止铁磁发生简谐振动有较好的效果，不仅可以做到中性点消弧，同时也可完全屏蔽铁磁谐振，避免铁磁谐振引起熔断故障;单相接地熔断处理中，零序电压互感器可通过改变接线方式来消除谐振，开口三角绕组加装阻尼有利于增加电压互感器容量，达到抑制谐波的目的。

2.2联锁装置改进

有安装接地开关的中置高压柜内配有比较完善的五防连锁。操作轴机械连锁可以有效应对带电合接地开关与规避带接地开关合闸。使用机械连锁，搭配手柄操作，调整接地刀轴，让接地开关停留在合闸位置。此时柜体的导轨限位锁板就会伸出来，并挡住手车，使得无法进入到工作部位。面对这样的问题有下述几种方式处理。首先在接地刀来到合闸位置时候，断路器手车会撞弯限位锁板。此时手车来到了工作位置，引起带地接线合闸情况。这种问题需要做到的是和配件厂家沟通，要求对方以热处理办法增强限位锁板抗弯性。从而确保开关柜性能足够可靠。要重视操作人员技术培训，用严谨的操作流程操作，减少误操作现象发生。其次当前很多开关柜限位支座其实都是铝制材料。频繁开关以后部分操作者有可能会用力过猛导致支座坏掉。为解决这一问题，可以将铝制支座改成铸铁材料。通过这种做法提高抗撞击能力，满足安全性和可靠性要求。操作人员需要经过专业培训，用专业的操作能力应对操作需要。严谨操作、减少误操作流程才是保障开关柜少损坏、多发挥功效的关键。

2.3相间短路的故障处理方式

首先要保证其干燥性，保持柜内干燥就不会在潮湿的环境下引发绝缘体绝缘水平降低，出现击穿现象。在安装的时候要符合安装设计要求，防止因为接地电阻过大出现局部电压引发短路，在设计的时候，要保证10kV开关柜接地，能够避免单相接地的时候出现电弧，造成多跟线路短路现象。在10kV开关柜的配电元件中，电压互感器是最脆弱的部分，所以在安装中一定要做好耐压试验，也要确保母线的绝缘作用。

2.4  做好10kV高压开关柜电气运维人员培养工作

切实提升10kV高压开关柜运维人员专业技能及职业素养，确保10kV高压开关柜运维工作专业有序开展。针對10kV高压开关柜要点及注意事项，在相关工作人员群体中进行定期教育培训。将运维人员绩效考核成绩与其薪资水平紧密的联系在一起，确保工作人员能积极主动的投入新运维技术的学习，更好地提升10kV高压开关柜运维效果，保证电力资源的稳定高效供应。

3结束语

对10kV开关柜电气故障的出现来说，一定要做好安全运行管理，提高技术的专业程度，提高安全设计水平。在防范中，一定要注意建立良好的维修防范机制。在10kV开关柜电气故障发生以后，要做好全面检查。对于即将出现故障或者处于即将停机的开关柜，应该及时关停，并且做好全面检修处理。

参考文献：

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[3]梁亮.珠海配网10kV开关柜故障分析及对策研究[D].广州：华南理工大学，2016（12）：184-185.

（作者单位：新东北电气集团电力检修工程《沈阳》有限公司）