刘小丽

（中国航发西安动力控制有限公司运行保障中心）

0 引言

10kV高压开关柜在公司供配电系统中承担着重要的任务，它通过其主断路器的闭合与断开将电力系统负荷合理的投入或切除，来实现电力负荷的合理分配与传输。

1 KYN28型高压开关柜结构与性能

某公司10kV站内共有两种柜型，一种是KYN28型中置柜、一种是XNG固定式开关柜。其中占比99%为KYN28型手车式中置柜。该柜型采用真空断路器为主控开关，其手车断路器安装于柜体中间高于电缆室。柜体为金属铠装密封，分为电缆室、断路器室、低压室，主母排位于柜顶。前门分三段可打开，便于操作和维修。

该柜型通常采用空气绝缘、热缩材料绝缘的复合绝缘方式，母排连接螺栓处用绝缘罩、母线用热缩绝缘材料、绝缘夹持件、瓷套管等绝缘。

该柜型导电回路由接地开关、电缆终端连接装置、电流互感器、断路器、母线侧梅花瓣型插头、分支母线、柜顶主母线组成。主导电回路梅花插头是断路器的断开点，当断路器梅花插头推入时开关闭合电路导通送电，当断路器抽出时开关断开电路断电，故该柜型不设隔离开关。断路器本体控制回路通常用柔韧性好的航空软插头连接，针头插入时有导向作用，接触良好防止损坏。

该柜型具有“五防”联锁装置，可提高用电安全可靠性。通常采用红绿牌或专用钥匙防止误分误合，通过强制性机械闭锁实现带负荷拉合闸、带电合接地开关、带电进入开关柜内、断路器与接地开关同在合位的情况发生。

2 KYN28型高压开关柜常见故障分析与处理

该柜型常见的故障有：柜体的机械结构故障、绝缘故障、发热故障、电气控制回路故障等。

2.1 柜体的机械结构故障

柜体的部件在长期使用、分合过程中会造成连杆、卡销部件变形、限位错位损坏，从而造成机构卡死、操作不灵活或断路器分合铁心松动、脱扣失灵等故障，该情况会直接导致断路器分合拒动。通常在断路器无法分合闸时，可通过观察柜体上的光字牌指示的亮灭来判断。若光字牌显示正常，说明二次控制回路完好，故障可能出现在柜体机构联锁上。首先检查柜体的机械配件有无变形、五防联锁装置是否在正常位置、卡销扣是否正常弹出卡入，如发现卡死错位现象，及时更换修复。

2.2 柜体的绝缘故障

开关多次操作震动会造成导体与绝缘件的固定松动、柜体绝缘件表面积尘过多遇到潮湿环境时会造成间歇性放电现象，这种放电不容易被运维人员发现，但放电严重时会引起绝缘击穿、瓷瓶裂纹、炭黑、铜排变色、绝缘对地闪络等现象，运维人员可借助超声波、局放仪等检查柜体导电回路，确定放电击穿部位后停电检修。重点检修母排的绝缘瓷套管连接处，观察瓷套管有无裂纹损坏、母排连接头螺栓是否松动，同时对绝缘件导体表面的积尘进行清理擦拭。在潮湿多雨季节，绝缘件表面会结露发生放电，可利用高压柜体下方的加热功能对柜内进行除湿，也可在高压室增加温湿度测试仪、除湿机，降低环境湿度，减少设备绝缘放电现象。

2.3 开关柜的发热故障

10kV开关柜运行时会有轻度的发热，当发热量大于散热量时，会造成开关柜内温度升高，超过设定温度时就会发生局部过热现象。导体发热严重有可能是超负荷运行导致的电流过大，也可能是导体连接点阻值过大、柜体散热不良等原因造成的。需先观察实际运行电流是否超过开关的额定电流，若电流正常，再利用测温仪、红外线测量仪等测量连接部位、环境温度是否超高，逐项排查；如运行电流过大，可通过限制末端用户负荷降低负荷量来减少运行电流；如导体接触面温度超高，可停电后打磨导体接触面、紧固连接螺栓；如是由柜体散热或环境温度高造成，可在高压室增加空调通风设备予以解决。

2.4 主断路器分合故障

分合故障有电气故障和机械故障。合闸可手动合闸，也可电动合闸。手动不能合闸一般是机械故障，手动可合闸、电动不能合闸是电气故障。

在主断路器推入机构到位锁紧后，如出现开关无法闭合情况，送上二次控制回路电源，观察光字牌及指示灯的亮灭情况，如指示牌不亮，说明二次控制回路存在断电、接触不良、误接线等故障，维修人员可借助万用表对二次回路的接线端子、保险、分合转换开关等电气元件、导线进行通断检查。逐项排除后，闭合断路器，若故障还不能排除，再检查储能机构是否正常。

储能机构故障时，需对储能行程开关、储能电机、储能二次回路、航空插头等进行检查。储能行程开关调节不当，电机空转不停，储能指示灯不亮，只有通过切断电源开关才能停止。但是行程开关过低时，电机储能不满，也不能合闸。此时应调节行程限位开关到正确位置后紧固螺栓。储能电机不转时，可用同规格型号电机替代法进行检查、也可用万用表测电机线圈两端的电压、电阻来判断电机的完好性。

2.5 保护装置报警及跳闸回路故障

高压柜上的综保装置对主断路器、接地刀、线路、负载等的运行状态具有检测和故障报警功能。公司KYN28柜上综保对线路具有过流、速断保护设置；对于油浸式变压器通常有轻瓦斯报警、重瓦斯跳闸、油温异常报警、过流跳闸、速断跳闸功能；对于干式变压器设有绕组高温报警、超高温跳闸、过流跳闸、速断跳闸功能。跳闸回路信号通常来自综保装置，当负荷实际运行电流、温度超过保护定值时，综保装置会发出跳闸信号，跳闸线圈得电断路器跳闸，从而起到保护线路及设备的作用。

在报警跳闸时，调出故障记录，若由过流引起的开关跳闸，应协商减少用户负荷限制电流，防止送电后再次跳闸。若速断跳闸，应对线路电缆头、变压器等设备进行检查，看有无相间、相对地、绝缘击穿等现象、查找短路故障点。若由重瓦斯引起的跳闸，说明故障点发生在变压器本体，需对变压器内油质进行分析化验，必要时换油。若绕组高温时，可通过增加通风空调设施降低环境温度来降低变压器本体温度予以解决。坚决杜绝为了减少跳闸频次而调大保护定值，对跳闸参数，每年必须进行检查整定和动作试验。

2.6 电气联锁故障

10kV高压配电系统中有母联柜、进线柜。如图1所示。1段母线和2段母线在正常运行时是1QF和2QF断路器合闸，3QF断路器分闸，1＃进线和2＃进线分开独立运行。但当其中一路进线发生故障检修时1QF和2QF断路器两进线柜与母联柜三个断路器只能合上两个，来保证母线分段系统的正常安全运行。如1＃进线检修，断开1QF，合上2QF和3QF断路器，此时由2＃进线对1段母线和2段母线供电。通常在母联开关3QF和两路主进线开关1QF、2QF之间设有电气联锁，将两路开关的常闭触点并联后串连接入第三个开关的启停电源回路中，如图2所示，保证了三个断路器只能合上两个。

图1 电气联锁一次系统图

图2 电气联锁二次控制图

通过柜门指示灯的状态观察开关分合位情况，如合闸指示灯只有一灯亮，说明该灯所对应的断路器启停回路正常，其他两个断路器的回路电源不通，电气联锁中串入的其他两回路的常闭触点有故障，利用万用表检查常闭触点通断情况，排除故障。

3 结束语

KYN28柜型在结构性能上优势突出，是某公司10kV高压开关柜的主流柜型。本文仅对公司高压柜经常出现的故障类型进行分析研究，并提出了对应的解决方法，希望能给运维人员工作提供借鉴。