广东电网有限责任公司东莞供电局 广东东莞 523000
摘要：10kV开关柜已经广泛应用于各类变电配电站，10kV开关柜不仅操作简单方便，而且运行十分安全，日常维护的方式也很简单，但是由于10kV开关柜长时间的运行，导致运行负荷的增加，所以会出现异常发热的情况，10kV开关柜的异常发热会导致开关柜零件的加速老化。本文将主要介绍10kV开关柜出现母排过热的原因，并对故障进行分析与处理，保证变电站的安全、高效运行。
关键词：10kV开关柜；母排过热；发热分析；处理；
10kV开关柜是变电所和直配供电的供电厂向配电网和用户供电的重要设备。开关柜主要由高压断路器、负荷开关、接触器、高压熔断器、隔离开关、接地开关、互感器、以及控制、测控、调节装置、附件、内部连接件和支配件共同组成。在10kV开关柜中，造成发热的原因有很多，主要是导体发热、接头发热以及涡流发热等原因。如果开关柜的发热量比发电柜排出的热量高就会造成开关柜的异常发热，严重时还可能造成事故。开关柜会出现异常发热的原因主要是d导体发热，也就是母排发热，由于母排在运行的期间，经过的电流都是较高的负荷电流，母排在高负荷的情况下就会出现发热的情况。与此同时，在目前生产的母排中，也会含有一些杂质，这些杂质会导致电阻率升高，从而提高了开关柜的发热量。本文笔者将就东莞供电局的两台10kV开关柜母排过热故障案例进行分析与处理[1]。
1 设备情况简介
东莞供电局的1、2号10kV开关柜由广东某公司生产，于2006年1月14日投运，断路器型号为3AH3116。在2019年变电局巡检时发现，柜内的示温蜡片脱落，表明开关柜存在过热现象，在巡检后，对1、2号主变10kV开关柜母排过热故障进行检查处理。东莞供电局的1、2号10kV开关柜为同一型号、同一厂家生产，且1、2号开关柜存在的母排过热故障和处理情况相似，以此，本文将以1号开关柜为例，对10kV开关柜母排过热故障进行检查、分析和处理进行详细的介绍[2]。
2 故障原因分析
（1）停电后，对1号主变10kV开关柜进行检查，后柜靠近主变侧连接母排的部分的示温蜡片已经变色，并显示为80摄氏度，这表示，10kV开关柜的母排过热至少已经到达80摄氏度，见图一。
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图1 母排显示的示温蜡片已经变色
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图2 两块铜排相叠后用螺栓紧固的搭接方式
（2）对10kV开关柜母排过热故障进行进一步的检测之后发现，该开关柜采用的是两块铜排相叠后用螺栓紧固的搭接方式，见图二。根据对开关柜的分析可知，当开关柜采用这种搭接方式的时候，两块铜排中，以CT直接相连的那块铜排承担着电通流的主要工作，而另一块没有与CT直接相连的铜排将会对电的通流产生影响，如果要改善之一情况，让两块铜排都能发挥其真正的作用，就应该让两块铜排都与CT直接相接，但是这种使两块铜排都与CT直接相接的接线方式，则要求变电站或供电局配置更大的开关柜，但是由于场地的限制，这种接线方式无法实现。
(3)把10kV开关柜存在过热故障的三相六块铜排拆下来，发现与CT直接的铜排的接触面已经变色，而两块铜排之间并没有出现变色的情况。这样一来便可以断定，电流主要是从与CT直接相连的铜排中通过，另一块进行叠加的铜排没有起到帮助电流通的作用，见图三。
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图3 拆开后的两块铜排
3 故障的处理与分析
将已经拆下的三相六块铜排以及CT与铜排直接接触的接触面进行处理后，并按照原来的方式进行安装。在紧固螺栓的时候，严格按照厂家的要求，在紧固铜排与CT1上端的螺栓时，采用力矩为60 N·m的力对铜排进行紧固，采用力矩为50N·m的力进行铜排与CT的下端和铜排与CT2上端的螺栓紧固工作，这样通过螺栓对铜排进行紧固工作，能够保证各个零件的接触面积最大化，同时还能够减少接触面在电进行流通时出现过热的异常情况的可能性[3]。
在进行拆卸三相六块铜排进行处理之前，相关的实验操作人员对开关柜母排的接触电阻进行了检测，在将铜排进行处理后，安装回开关柜后再次对铜排接触电阻进行了检测，通过检测结果，对处理前后的接触电阻检测值可以看到，铜排处理前后的接触电阻并无明显的变化，从对接触电阻的检测可以直接排除10kV开关柜母排过热的异常情况是由两铜排之间的接触面问题引起的[4]。
而铜排连接中还存在着三相测量以及CT1用于低频减载，CT2用于主变保护，为了对10kV开关柜母排过热是由CT1和CT2内部故障引起的情况进行排除，实验检测人员便对CT1和CT2进行了伏安特性实验，实验结果表明，两组CT的特性试验均显示为合格，从而排除了因CT铁心磁通饱和造成的开关柜母排过热故障的可能性。
通过一系列的分析与检测，可以发现东湾变电局的两台10kV开关柜的母排异常过热的故障原因，主要有两块叠加在一起的铜排，由于一块铜排并没有与CT进行直接接触，影响了CT的点流通情况，以及该开关柜存在着散热不良的情况。在实际的供电工作中，东湾供电局的供电需求量比较大，所以供电局所符负荷的电流也比较大，而东湾变供电局所采用的10kV开关柜中的母线室与相邻柜的母线室之间是用金属板隔开的，这样就会使得开关柜存在着散热不良的问题。为了解决这个问题，东莞供电局对开关柜的铜排接触面进行了处理，在1、2号主变10kV开关柜的柜顶换热柜低分别装置了风机，每个开关柜有两台抽风机同时工作，并往外抽风，这样就能够有效提高10kV开关柜的散热效果[5]。
进行故障处理的生产厂家的技术工作人员则认为，在10kV开关柜进行工作时，虽然风机可以提高开关柜母排的散热效果，但是由于开关柜缺少外冷空气进入开关柜内的通道，这种开关柜柜顶与柜底的两台抽风机往外抽风的方式其实并不能真正有效的起到柜内、柜外冷热空气循环的散热作用。为了实现开关柜，柜内与柜外冷热空气进行有效的循环，在采纳生产厂家技术人员的意见后，开关柜上方的抽风机停用，仅运行开关柜下方的抽风机，在经过一系列的改良后，并将改良后的开关柜投入使用，两台10kV开关柜母排过热的情况得到了有效的改善[6]。
4 结语
综上所述，在实际的电网工作中，10kV开关柜的数量较多。与此同时，每个开关柜的实际运行环境也各不相同，因此，在运行的过程中也会出现各种各样的故障。所以，当10kV开关柜出现问题时，要先对10kV开关柜的常见故障进行分析和总结，并从开关柜的设计、制造、出厂、安装、调试等方面入手，对开关机进行检测，采取有效的措施，还要对10kV开关柜进行定期的维护，以预防开关柜出现上述的设备故障的情况，从而提高开关柜的运行效率。对开关柜的故障进行分析和总结，根据实际情况，制定详细的、经济效益高的检测维修方案，切实提高10kV供电电网的实用性。
参考文献
[1]徐康健.10kV开关柜母排过热故障的分析与处理[J].电世界,2017,(01):17-17+19.
[2]赵寿生.一例10kV开关柜母排过热故障的分析与处理[J].2015输变电年会,2015:57-58+61.
[3]郭跃东,郭晓娴,郭丽华.10kV开关柜多点发热的原因及防范措施[J].电世界,2019,(02):25-26.
[4]陈建平,李国广,安建锋.10kv大电流开关柜发热分析及工艺改良[J].电力系统装备,2019,(22):113-114.
[5]涂刚.一起10kv封闭式开关柜木牌发热缺陷的分析与处理[J].电工技术,2018,(20):35-35+41.
[6]温晓媚.浅谈广东地区10kv配电室施工中应注意的问题及控制措施[J].城市建设理论研究（电子版）,2012,(12).