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摘要：10kV高压开关柜是配电系统中数量庞大的关键设备，它因占地面积小、检修方便而广泛应用于变、配电站中。但部分开展由于地理位置的原因，存在开关室密封不严，室外潮湿空气容易通过门窗缝隙进入开关室内部，造成开关室内空气湿度过高。基于此，对一起10kV高压开关柜烧毁故障进行研究，仅供参考。
关键词：10kv；高压开关柜；烧毁故障
引言
变电站的高压开关柜在长期运行过程中，可能因为材质原因、运行维护原因、其他因素等导致开关触点和母线连接等部位因老化或接触电阻过大而发热，如不及时发现处理最终导致事故发生。因此，监测开关柜内部温升变化，对于预防开关柜事故发生具有重要作用。传统的开关柜测温手段，一般是在断路器、电缆头等易发热部位安装测温传感器或进行定期红外测温，来监测这些易发热部位的温度变化情况。
1保证电力高压开关柜的设备安全性的时代意义
电力高压开关柜在电力系统的发电、输电、配电、电力转化和分配中起到重要的作用，以上提到的都是电力系统的重要环节，任何一个环节不能正常地工作，都会影响到电力系统的正常稳定可靠运行，尤其是涉及千家万户的配电开关柜。在人们高度依赖电力能源的今天，各种类型的突发事故时有发生。也许某个环节的故障，就会影响到某个工作单位在长时间内无法正常工作，不计这些故障未排除阶段的时间对社会经济造成的影响，就是这个单位正常的无电可用造成的直接损失都往往让人难以接受。所以说保证电力高压开关柜设备安全工作是当今电力科技工作者的重要科研工作。电力高压开关柜的设备安全就是供电可靠性的直接保障，在这方面的技术必须达到顶尖高可靠水平，才能够满足人们生活越来越高的需求，推动经济社会的快速发展，保证电力高压开关柜设备安全性的时代意义就在于此。在这方面的科研工作必须稳扎稳打，狠抓狠攻关，才可以给电力系统正常工作配上快速发展的绿卡。但目前国产开关与世界先进水平相比仍然有一定差距，需要迎头赶上。
2事故情况
2017年8月，某110kV变电站1#主变压器低压侧后备保护动作，10kV侧受总201开关柜跳闸，故障电流10.704kA。现场10kVⅠ段所带212出线开关柜严重烧毁，灭弧室外绝缘护套燃尽，真空泡碎裂，屏蔽罩电烧蚀严重，212开关柜电缆舱及电缆附件无放电、烧蚀痕迹。相邻出线开关柜部分受损，开关柜内Ⅰ段母线及各出线设备有严重锈蚀，电缆沟内严重潮湿但无积水，开关柜金属内壁、电流互感器及电缆外绝缘表面等附着大量凝露，部分静触头盒及穿柜套管表面有灰白色粉末和少量透明黏稠状液体。如图1、图2所示。
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3开关柜故障分析
3.1隔离开关的故障
隔离开关是某些10kV高压开关柜的部件之一，也可用隔离接插部件代替。它是一种能够满足一定负荷、保证接触压力能够均匀分布的精密零件，对制造工艺、安装方式都有较高要求。如果隔离开关的负荷过载，会让局部升温增快，有发热故障趋势。如果在运行时保持负荷正常，发热情况会降低，但仍有可能在氧化方面出现故障。因此，相关管理人员需要保护隔离开关的触头不被外力破坏，清洁时，也不能用砂纸或其他坚硬物品打磨。保证了触头的完整，会避免大部分的隔离开关出现故障，小部分会出现齿轮咬合不好、弹簧性能问题出现接触压力过大的情况，这时要及时调整，避免更大的损坏。
3.2高压开关柜内潮湿
10ｋＶ配电室旁边为循环水泵房，检测发现配电室环境温度２５°时开关柜内湿度达到６４．３％ＲＨ，大于开关柜内湿度标准（≤５０％ＲＨ）。湿度增加使空气绝缘下降，也使设备绝缘电阻的阻值下降，当泄漏电流增大到一定程度时，就会发生高压开关柜闪络放电现象。
3.3高压开关柜作业环境不佳，诱发绝缘事故
电力高压开关柜的工作环境也是诱发绝缘事故的重要原因，高压开关柜的不同工作环境对高压开关柜的工作要求不同，所以，相同的高压开关柜不一定就适应不同的工作环境，这时高压开关柜的使用范围问题就显露了出来。比如，在一些潮湿环境下进行高压输配电工作，这时对高压开关柜的耐高压性能就有了更加严格的要求，设备中不能容许有铁器的加入，因为铁器受潮很容易生锈，对一些合成材料来说潮湿的环境更容易使材料生锈，这就会导致高压开关柜设备提前报废。设备在材料损坏的情况下不能够正常工作，就会影响到高压输配电工作的顺利进行，诱发绝缘事故。
4改进措施
4.1加强开关室及开关柜内除湿防潮能力
对运行环境较差的开关室加装工业除湿机，保持开关室内空气干燥。开关柜内安装带风扇型加热器，以保证有效祛除绝缘件、带电体表面凝露，并将潮气排出。通常根据实际情况配置适当功率的散热器和性能良好的控制器，确保在需要的时候启动和停止。
4.2培养优秀的运维操作人员，规范设备调控操作
虽然技术的不断升级会将人力的操作通过科技的手段逐一代替，但是在一些重要的决断操作面前，优秀的运维操作人员仍占据着主导地位。优秀的工作人员可以引导输配电运行正常有序地进行，同时也可以在一些突发事故面前实施相应的应对操作，将事故消灭在萌芽状态或造成的损失最小化。尤其是现在，电力高压开关柜技术还没有到达完全不需要人力运行维护的程度，这个时候更需要优秀的运行人员对输配电工程中的高压开关柜进行精确规范的监测和操作。基层的工作人员需要得到操作技术的培养，规范设备的调控操作，掌握设备操作的具体作用，从而更好地应对高压开关柜的操作问题。要教导操作人员在设备出现故障时的应对策略，保证操作人员在突发事故面前可以以良好的工作心态和准确的操作应对突发事故，只有这样才可以将设备的功能充分发挥，保证输配电工作在人的掌控下运行。同时也要设计好操作人员之间的沟通术语和操作方案，编写切实可行的应急处理预案或现场处置预案，这样在突发事故面前，操作人员之间也可以有效地沟通和同步的操作，同时提高操作人员的容错率，保证故障在多人配合的情况下逐一排除，在技术人员的操作下，将突发事故的损失降到最少。
4.3优化设备使用环境
10kV高压开关柜对于环境的要求主要是防高温、防潮、防灰尘，要想延长使用寿命，就需要改善设备使用环境。在温度较高的天气或者车间内，应该及时开放散热系统，包括在10kV高压开关柜的后方安装风扇、在设备温度较高的地方设置散热孔，这样能够利用内外风循环减低设备温度，保持干燥环境。在潮湿环境内，应该避免设备与液体的直接接触，必要时，可以安装除湿器来保证设备运转正常，各零件不可进水、雾气等。在10kV高压开关柜的日常清理方面，需要专业技术人员负责，对各部分按时清理，定期开展红外线测试，发现问题第一时间处理，保证所有部件运行正常。在粉尘多的环境下要增加防护和除尘设备，定期清扫，定期检测设备状态，防患于未然。
4.4消除开关柜内放电
⑴在开关柜母排上加装热缩管排上加装热缩管，提高母排的防腐浊作用和绝缘性能。连接穿墙套管屏蔽线，将屏蔽引出线安装固定在一次铜排上，这样铜排和屏蔽圈就处在等电位。调整套管内部母排位置，使其尽量居中，消除了放电影响。（２）在开关柜内加装自动除湿装置，工作模式全自动控制，当湿度高于５０％ＲＨ时抽湿器自动投人工作，湿度低于４０％ＲＨ时自动停止抽湿。除湿装置将开关柜内的潮湿空气，抽到抽湿器的凝露室，进行气、水分离，使柜内空气流动，以达到开关柜内部空气干燥的效果，避免绝缘下降造成的放电现象。
结束语
电力高压开关柜应用非常广泛，但技术发展仍存在很大的发展空间，目前开关柜设备在某些方面还存在瑕疵，这些瑕疵会导致绝缘事故的发生。要保证电力高压开关柜的安全性，人们必须要做好弥补改进瑕疵的工作，对日常存在的各种隐患需要采取拉网式的排查，杜绝或减少可能发生的开关柜故障。
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