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摘要：将10kV高压开关柜应用在电网系统中，可切实提升电力供应的稳定性，保护操作人员的人身安全。与传统开关柜结构相比，10kV高压开关柜结构复杂，运维难度大，极易出现各类故障，需细致分析开关柜故障症结所在，制定专项故障解决方案。
关键词：高压；开关柜；故障；对策
引言
社会经济高速发展的环境下，人们越来越重视高压设备的运行安全。由于高压开关柜的设计结构比较复杂，容易发生设计方案不合理、绝缘材料质量出现问题等，降低了电网运行的稳定性。因此，电力企业必须要加强高压开关柜的故障判断能力，使高压开关柜处于最佳的运行状态。
1.10kV高压柜的主要类型及特点分析
当前，电力系统中10kV配网工程所应用的高压开关柜类型较多，并且不同类型高压开关柜的具体特征表现也存在较大差异。结合10kV高压开关柜设计应用情况，其中固定式开关柜、箱式开关柜、手车式开关柜最为常见。上述几种高压开关柜中，固定式开关柜一般应用在变电站10kV配电网高压系统以及对电能资源需求较大的生产企业中，其在电力系统高压结构中的设计运用不仅空间占用较大，且开关柜空间也比较大，对各种电气元件进行设置存放具有一定应用优势。值得注意的是，由于固定式开关柜防护性及封闭性相对较差，导致其在电力系统工作运行中故障情况较多，不能满足电力系统应用需求，所以在市场中的地位和影响逐渐降低。箱式开关柜一般在负荷较小的电力用户供电系统中进行设计运用，具有体积小、空间占用少等优势。值得注意的是，这类开关柜散热性能较差，导致其在较大负荷供电系统中应用局限性十分突出。10kV手车式开关柜为全封闭式，框架和外壳为敷铝锌板，机械强度高，抗强氧化和腐蚀，便于维护和检修，且占地面积小、投资少、运行安全可靠，广泛应用于110kV和35kV变电站的10kV出线配网中。
2.10kV高压开关柜常见故障种类
2.110kV高压开关柜绝缘故障
10kV高压开关柜绝缘故障属于绝缘放电的现象，如导体相间、对地闪络等。在绝缘放电或绝缘间隙强度不满足相关要求的情况下，极有可能引发放电或绝缘击穿事故。经调查发现，引发10kV高压开关柜绝缘故障的因素主要与外界环境有关。在运行环境空气较潮湿的情况下，极有可能出现污闪情况，对10kV高压开关柜的正常运行造成严重不利影响。
2.2跳闸故障
当10kV中置式高压开关柜在具体运行过程中，如果机器内部出现速断、过流和温度保护等问题，可能直接导致跳闸现象的发生。一旦发生跳闸问题，电气设备监控系统将会向值班调控人员或运维人员传送诸如“某开关柜某开关位置由合变分”的告警信息。作业人员在实际进行检查的过程中，可以明确观察到高压开关柜的面板分闸指示灯亮起，且柜体内部通过亮灯、发出声音来警示作业人员，有利于对其及时采取有效措施处理故障。要特别注意，由于造成开关柜出现跳闸问题的诱因各不相同，作业人员在实际进行故障排查时，可以通过观察和分析各类保护动作的信号继电器吊牌知识等信息，以便及时准确地找到故障的发生位置和原因，从而对症下药。
2.3操作引起的故障
柜体的强度较差，当高压开关柜中通过短路电流时，电动力产生的作用足够使开关和柜体本身出现位移现象，继而短时间内增加了触头的电阻值，形成电弧现象，有可能会发生爆炸；静触头和动触头经过长时间的使用后，容易形成不同程度的磨损，减少彼此的接触面积，继而出现接触不良的情况；在安装设备的过程中，由于施工人员的疏忽破坏了原本的结构，致使高压开关柜在运行时发生故障。例如，由于传感设备或操作设备引起的开关机构故障，导致出现卡顿、零件形变或脱扣等；电气控制设备形成回路形成的故障，使系统保护装置无法执行系统命令。
2.4电气元件异常
10kV高压开关柜中包含大量的电气元件，如带电显示器、避雷器等，这些元件一旦出现异常，同样会直接导致开关柜发生不同程度的故障。其中，带电显示器故障一般是由外界环境所导致的。这是因为带电显示器本身较为敏感，一旦运行环境无法满足相应标准要求，就很容易出现故障并不能正常使用。而避雷器在密封不佳的情况下会导致内部进入潮湿的空气，进而对内部绝缘器件造成影响，严重加剧阀片老化，导致避雷器难以正常工作。与此同时，瓷套污染也是导致避雷器故障的一大因素。在瓷套被污染后，电阻片上的电压分布难以保持均匀状态，继而会加剧电阻片的劣化，导致避雷器出现故障。
3.10kV高压开关柜故障解决对策
3.1引进先进10kV高压开关柜运维技术
注重先进10kV高压开关柜运维技术的引进，确保10kV高压开关柜故障能被及时发现。同时，确保10kV高压开关柜满足国家标准，禁止因节省建设成本而选用被淘汰及停止生产的开关设备。同时，做好10kV高压开关柜交接预验收工作，未通过验收标准的设备不可投入使用。结合10kV高压开关柜运维需求及特征，做好技术交底工作，确保运维规范及注意事项能被运维人员所认知。
3.2重点提高绝缘性
绝缘故障作为10kV高压开关柜最常见的故障类型，不管是生产厂家还是电力企业都需要对此加以重视，积极采取合理措施提高开关柜的绝缘性。对生产厂家而言，其在生产开关柜时，应当严格依照相关电气设备规定，考虑客户的使用需求，对开关柜进行合理设计，同时在生产过程中尽可能使用绝缘性较强的材料，从根本上保障其绝缘性能。
3.3加强改善10kV高压开关柜工作运行环境
确保其处于通风、散热条件较好的环境中，必要情况下可安装空调等环境调节控制设备；对开关柜所在配电室底部的电缆沟或是夹层应进行相应的防水封堵设计，避免积水对其正常工作运行产生影响；做好开关柜防火封堵措施，在开关柜电缆以及桥架、配电室、夹层、墙面以及楼板连接孔洞进行有效封堵，避免开关柜与振动较大设备设置在一起；开关柜周围禁止进行腐蚀性化学品堆放，以避免对开关柜设备及元器件性能产生腐蚀影响。
3.4对高压开关柜的内部环境进行处理
10kV高压开关柜的绝缘性能会直接受到10kV高压开关柜内部的温湿度以及灰尘等因素的影响，因此，想要防范10kV高压开关柜常见故障的发生，就必须要对10kV高压开关柜的内部环境进行处理。如果10kV高压开关柜的内部湿度相对较大，那么工作人员就可以采取在10kV高压开关柜内部增加除湿装置的方式对其进行改善；如果10kV高压开关柜内部的温度相对较高时，工作人员就需要将10kV高压开关柜内部的空气流动进行提高，这就可以通过在10kV高压开关柜上增添风窗以及过滤网的方式来达到这一目的。
结束语
综上所述，随着国民经济及科技的快速发展，国民对电力稳定性及可靠性要求愈来愈高，10kV高压开关柜作为输配电系统中最重要的控制和保护设备，对其进行电气设计和结构设计时，应该不断进行完善，相关设计部门应该高度重视这项设计内容。严格执行10kV高压开关柜的设计规范，确保开关柜的电气及结构设计能够满足市场需求，真正提高产品的性能，更好的将产品的功能作用充分发挥出来，最终实现对系统的优化与完善，确保电力系统的安全稳定运行，促进我国电力事业的健康发展。
参考文献
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