电力配网10kV开关柜故障分析及对策研究

2019-01-14胡洛夫

通信电源技术 2019年4期

胡洛夫

（陕西省地方电力（集团）有限公司延川县供电分公司，陕西延安 717200）

0 引言

电力配网工程中，应用10kV配网开关柜能有效提升配网供电的可靠性。配网开关柜因其体积较小和操作可靠等优势广泛应用于在城市电力配网改造。电力配网10kV开关柜实际运行中，经常出现各种故障，影响配网供电的安全性和可靠性。因此，需加强对10kV配网开关柜故障的控制管理。

1 10kV配网开关柜常见故障分析

电力配网10kV开关柜常见故障主要包括绝缘故障、互感器故障、断路器故障、电缆搭接处故障、熔断器与负荷开关故障及SF6气室泄漏等[1]。

1.1 绝缘故障

10kV配网开关柜运行中，发生开关柜绝缘故障的原因为元件故障。发热是开关柜绝缘故障的主要表现，主要出现在接头、涡流以及闸刀等元件部位。配网开关柜接头部位发热主要是接头连接不稳固导致。由于开关柜接触点一般为闸刀连接处，闸刀质量不合格会导致接头发热；化学作用造成闸刀腐蚀，也会发生接头发热。涡流发热一般表现在间隔板，与间隔板质量不合格或者预防措施不到位有关。闸刀发热则是接触面设计不合理等导致。

开关柜中任一元器件质量或性能存在问题，都会导致开关柜出现故障，从而影响电力配网的安全性和可靠性。结合电力配网开关柜元器件故障情况分析，导致故障的原因主要包括三个方面。第一，MOA与实际要求不相符，导致元器件故障。第二，元器件连接导线的内部铜体纯度与电力配网系统运行要求不相符，电力线缆截面设计不合理，造成元器件故障。第三，电力配网开关柜的互感器设计不合理，导致电力配网开关柜绝缘故障。

1.2 开关柜中断路器发生拒动

断路器拒动是电力配网10kV开关柜运行中常见的故障问题。电力配网10kV开关柜长期运行下，内部元器件性能降低，从而发生主筒内元器件滞涩，导致断路器拒动。在相对潮湿的环境下，如果电力配网开关柜长期不操作运行，就会出现机构弹簧故障和控制回路中开关触点锈蚀等问题，从而发生断路器操作失灵，出现拒动动作。

1.3 开关柜电缆搭接处故障

如果电缆线路接头的质量、施工工艺及线缆截面设计等不合格，那么电缆线路的搭接处将出现接触不良的情况，进而导致接触电阻过大，引起故障发生。同时，如果配网开关柜的运行环境以潮湿为主，会引起电缆支持绝缘子处发生沿面放电或者是击穿故障，从而影响开关柜的安全运行[2]。

1.4 互感器故障

通常，在电力配网10kV开关柜中多配置有电流互感器和电压互感器，以便为配网自动化提供相应的电流数据和电压数据。如果电力配网开关柜中配置的互感器质量不合格，将影响开关柜的正常运行。

1.5 开关柜熔断器与负荷开关故障

电力配网10kV开关柜中，熔断器与负荷开关相互配合对开关柜设备进行保护。开关柜运行中，如果熔断器熔断状态下顶针不能触发开关跳闸，就会引起开关柜故障扩大，进而影响整个电力配网系统的正常运行。

1.6 SF6气室泄漏故障

SF6气体开关柜是电力配网工程应用较多的开关柜类型。SF6是开关柜的绝缘介质，直接影响开关柜的运行状态和性能。需注意，开关柜在电力配网系统中分布较为广泛，一旦全面监督和管理不到位，就会出现SF6气体泄漏故障，引发安全事故。

2 电力配网10kV开关柜故障的控制对策

分析电力配网10kV开关柜运行中常见的故障发现，需从以下四个方面进行改进和完善，以保障电力配网的安全性和可靠性。

首先，加强对配网开关柜绝缘性能的检测管理。由于电力配网开关柜绝缘故障的发生与开关柜的运行环境、各设备元件的绝缘性能及各设备元件的绝缘距离等有关，因此应选择符合配网开关柜绝缘性设计要求的元器件。同时，对开关柜中易出现绝缘故障的部位进行重点检查和管理。穿柜套管应以阻燃性和憎水性较强的环网树脂材料作为首先材料，并注意增加绝缘件。必要时可增加绝缘套管等来确保开关柜线路接触点的绝缘性。开关柜运行前，需测量和验证电气安全距离，以避免开关柜绝缘距离较短引发绝缘故障。

其次，需提高驱潮能力。为改善开关柜内的湿度情况，可安装加热器和除湿器，避免了柜内凝露现象。同时，应确保开关柜的封堵效果，避免水汽从密封处进入柜内，进而影响柜内元器件和设备性能。可根据实际需要，定期检测开关柜内的湿度情况。安装智能测湿除湿装置，以保障开关柜的适宜工作环境。

再次，加强对开关柜故障的预防性控制。需对开关柜的互感器、绝缘子、负荷开关及熔断器等进行性能检测和试验分析。试验中，若出现异常数据和结果，需及时进行隐患排除，以减少故障发生。例如，对于负荷开关的导电回路电阻试验检测，需利用100 A电流的直流压降法进行测试分析，以确保测试结果符合有关技术指标，保障负荷开关的正常工作。对于开关柜避雷器的试验检测，需进行泄漏电流试验，以确保前后检测分析的电阻值不发生明显降低，保障避雷器的性能和状态[3]。

最后，加强对开关柜的维护管理。日常巡视和检查中，需对开关柜门板锁紧状态、门板脏污情况、工作运行的温湿度变化及开关柜孔洞封堵情况等进行仔细检查与分析。此外，需着重检查开关柜电缆线路的接头连接情况，以确保连接接触点的触头和触头片表面光滑，无氧化变色情况，保障开关柜的安全稳定运行。