摘要：电力系统的设施设备质量，关系到整个系统的正常运转，电力系统的运行一旦出现问题，则会造成比较大范围的严重影响，由于电网系统规模较大，其网络分布具有一定的复杂性，因此，在实际应用中主要靠变电站实现复杂网络的连接。在变电站的电力设备中，10kV开关柜是一类应用频率较高，且在电网系统运行中发挥着比较重要作用的设备，本文重点对其日常运用中的故障类型和检修措施进行分析。
关键词：变电站；10kV开关柜；检修维护
引言
开关柜是变电站电力系统设备中处于终端控制位置的一类设备，若是其不能正常应用，则可能会直接导致其所管辖的大范围用户的供电出现问题。因此，作为一种总控设备，开关柜的日常维护和 检修工作就显得十分重要，10kV变电站是我国电网系统中应用比较广泛的一类变电站，其开关柜经常出现绝缘性差、连接点状态异常的问题。因此，开关柜的保养和维护问题应当引起技术人员的重视。
一、10kV开关柜的检修方式分析
检修工作的进行对开关柜能够起到一定的保护作用，但其实际应用中也暴露出一些不足。例如，由于检修工作开展的周期较长。因此，一次检修工作的规模和复杂程度也会比较高，这一方面会使得检修工作本身所用的时间延长，另外，检修工作进行时，开关柜设备需要在一段时间内维持在断电的状态下，这就直接影响的用户的正常供电，另外，检修工作规模的扩大，使得其间所用到的人力、物力资源也较多，难免因为工作分配不均导致成本资源的浪费[1]。而从检修效果上来看，定期或预试的检修工作并不能发现开关柜存在很大的问题，所取得的检修效果并不明显。但当检修工作结束后，设备运行不久可能就会出现故障，这时又要耗费人力、物力进行故障维修，最后，对于开关柜设备来说，其本身属于一种消耗类设备，检修频率的增加，必然需要对设备进行频繁的开关、断电、测试，这实际上也是对设备的消耗性应用。往往会加快设备故障发生的频率，使得设备的整体使用寿命缩短。
二、10kV开关柜故障问题类型
（一）绝缘性能不佳
分析这类故障发生的原因，主要有以下几个方面，第一，开关线路之间的爬距与空气的间隙过小，这种故障通常发生在开关柜内部本身的体积较小的情况下，当整体空间缩小后，柜子中的断路器和隔离插头之间的距离也必然会相应的缩短，这就直接导致了其绝缘性能降低。另外，在开关柜的长期使用过程中，如果电线内部接触不良，引起柜内的温度升高甚至起火，也是影响其绝缘性能的一部分原因，第三个方面，开关柜设备生产的过程中，相关的线路装配不合理，或者开关本身的质量不过关，也会影响其绝缘性。最后，由于开关柜设备一定程度上是处在外部环境中进行应用的，因此，外部环境的客观因素，也有可能引起设备绝缘性能的降低[2]。
（二）相关连接点及断路器温度升高
首先，关于断路器发热的问题，与开关柜材质的金属性有一定的关系，常见的容易升温的位置是断路器触臂的触头位置与灭弧室上部和下部的连接接线座位置，引起发热的关键性影响因素是触头部位的质量，从触头发生作用的原理上来看，其作用过程，是通过触指的弹簧针发会作用的，而触指一般是以组的形式排列分布的，若是同一组的触头排列缺乏平整性，则会影响接触力度。从而引起发热，当温度高到一定程度后，就会熔断弹簧针，引起部分元件的短路。
其次，相关连接点温度升高的问题。这类故障常见于一些大功率的电流开关柜上，儿达电路开关柜的出现，与我国目前的用电需求的猛增有非常密切的关系[3]。当长期的、不间断的、大规模的用电需求来临时，整个开关柜的设备元件连接点，就比较容易因为长期高负荷的运转而出现温度过高的现象，损害其绝缘设备的性能，甚至引起整个开关柜系统的瘫痪。
（三）防护等级过低
从10kV开关柜的结构上来讲，在其上端一般都会有一个专用的泄压通道。且根据开关柜内部不同的分室，分别对应着不同的通道。针对与开关柜的母线，有其专用的母线泄压通路，而对于开关分室，又有开关泄压通路。另外，还包括了电缆室泄压通路等。虽然在开关柜设计中将其泄压功能按照不同的要求进行了分割，但目前出现的主要问题是，设备安装的过程中，比较安全的紧固构件应该是塑料材质的，但有些设备安装连接时，会用铁螺丝进行紧固，这种金属性质的元件，就有可能导致开关柜发生短路，短路后积压的蒸汽压力则无法从泄压通道正常排出，当蒸汽积压到一定程度，则很有可能引起整个开关柜的爆炸。而且，在开关柜的外部面板上，通常设置有可供电缆观察的小孔，这虽然给施工或维修技术人员的工作带来了一定的便利，但却降低了设备本身的防护性能。下表1为常见的开关柜故障类型总结。
表1 10kV开关柜主要故障类型
三、开关柜的维护技术
（一）提升绝缘性能
提高绝缘性能的方式包括以下几个方面。首先，从绝缘设备的原材料入手，采用一些本身的绝缘性能较高的原材料进行应用。特别要注意的是，选用绝缘材料时，除了要保证其绝缘性外，还要考虑其阻燃性能，因为从上文提到的问题分析中可看出，绝缘性问题引起的故障，很容易在严重后引发起火。另外，对于有机的绝缘材料，是禁止用在10kV开关柜中的，其次，除了在设备初次应用中从原材料角度改善绝缘性能外，对于已经投入使用的开关柜，要通过改观其外部运行环境来提高绝缘性能。例如，采取防护措施提高开关柜的防潮能力，促进开关柜内的通风效果等。
（二）对开关柜外部孔洞加强检查封堵
在开关柜外部，孔洞通常集中在柜子的底部，但为了使孔洞封堵工作进行的更加全面彻底，通常都会实行断电检查的方法，这时，检修工作必须深入到开关柜内部，如发现孔洞问题，则立即采用专用封堵材料进行封堵，常用的封堵材料是防火泥。另外，在电缆穿越工作完毕后，也要进一步对穿越区域的孔洞情况进行检查，及时封堵[4]。
（三）提升设备防护能力
更换金属紧固螺丝为塑料材质的紧固螺丝，避免发生短路。尤其是泄压通路处的紧固螺丝，必须进行更换。另外，参照专业的防护能级要求，例如TP4X进行开关柜的防护等级对照，按照相关要求提升防护等级。适当对电缆的释压通道进行扩大，一般采用向后扩充的方法，扩充距离最大不得高于30毫米。最后，开关柜内的电缆室，要注意将其面板上的通风和散热孔进行密封处理。
（四）关于设备温度升高问题的措施
开关柜内的隔板以不锈钢隔板为宜，如无法从原材料的应用上满足要求，也可以通过在钢板上割裂出缝隙来达到阻断磁场作用的效果。另外，由于升温发热的问题通常是伴随着设备的长期使用而产生的，因此，需要采用专业的检测方法来及时发现故障，常用的检测方法是大电流法测试直流电电阻。另外，在现代信息技术不断发展 的背景下，也出现了一些专用的设备温度测试仪器，例如红外测温仪等，可直接用于测试设备运行的温度，及时发现高温问题。下表2为各类故障的具体维修技术。
表2故障维修技术措施
四、结束语
总之，10kV开关柜是目前电网系统中常用的一种设备，由于大负荷量的长期使用，其在运行中必然会发生一些故障和问题，除了传统的定期和预试检修的方法外，针对不同的故障类型，技术人员应当从各个方面采取有效的措施解决故障，同时，做好日常的维修保护工作。保障开关柜设备的正常使用。
参考文献：
[1]康拥军.信息化背景下谈变电站10千伏开关柜的检修与维护[J].科学与信息化，2017（21）.
[2]周小艳，郭晓龙，李宗杰，等.浅析10kV高压开关柜检修中应注意的事项[J].通讯世界，2016（9）：131-131.
[3]刘汉英，黄欧，张永强.探析35kV变电站二次设备的检修维护及管理[J].科技资讯，2017，15（22）：29-29.
[4]肖洋，刘旭明，黄玉忠，等.10kV开关柜维修和技改策略的分析与探索[J].电力安全技术，2016，18（6）：6-10.
论文作者:欧阳周明
论文发表刊物:《电力设备》2018年第11期
论文发表时间:2018/8/2
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