变电站10kV高压开关柜现状及治理措施

变电站10kV高压开关柜现状及治理措施
摘要：本文主要针对变电站10kV高压开关柜展开分析，明确了当前变电站10kV 高压开关柜的使用情况，并提出了更好的治理措施，希望可以为今后的变电站
10kV高压开关柜应用工作带来参考和借鉴。

关键词：变电站，10kV高压开关柜，现状，治理措施
前言
在很多情况下，在应用变电站10kV高压开关柜的过程中，还存在许多问题，所以，我们有必要对变电站10kV高压开关柜的应用问题进行总结，进而提出应
用的方法，提高应用效果。

1、10kV高压开关柜种类及特点
目前在电力系统中应用的10kV高压开关柜，其不仅具有较多的种类，而且不同的种类之间也存在着较为显著的区别。

在电力系统中较为常见的开关柜大致有
固定式开关柜、箱式开关柜、HXGN负荷开关柜、手车落地式开关柜和手车中置
式开关柜等几种。

（1）在一些变电站或是厂矿企业中应用最多的则是固定式开
关柜，这种开关柜具有较大的体积，内容空间较宽敞，所以可以将各种电气元件
灵活的摆放在柜里，但由于固定式开关柜其封闭性和防护性都较差，其事故发生
率也较高，所以在当前电力系统中已开始逐渐的将其淘汰。

（2）在一些户用电
场所中，由于其负荷较小，所以多采用箱式开关柜，这种开关柜不仅体积较小，
而且散热性能也较差，所以不宜应用在一些较大负荷的供电系统中。

（3）在一
些新建用户中通常都会选择用HXGN负荷开关柜，这种开关柜不仅具有较多的类型，而且防护等级也较高，维修起来更为简单。

2、变电站10kV高压开关存在的问题
2.1开关柜电气连接点的发热问题
电气连接点的发热问题，最突出表现在主变进线和母联等一些大电流开关柜上。

这几年负荷激增，使一些电气连接不良的环节出现由于发热而引起温度过高，个别的恶性循环进而造成绝缘损坏，最后放电短路将开关柜烧毁，甚至造成母线
故障。

发热的地方主要有三个环节。

由于柜体内机械加工精度不够，隔离开关动
静触头有些偏位，合闸时造成单面接触。

而压紧在刀片上以保证接触压力。

但因
为运行中的单面接触造成两刀片之间的小连杆通过电流，这部分在设计中考虑不周，通电流的结构就开始发热，随着发热的加剧，连杆变形而使顶杆的推力减小，进一步使接触压力减小。

主触头单面接触部分由于接触压力减小也发热。

不断恶
性循环最终使连杆熔断，触头放电拉弧，形成相间短路。

2.2开关柜断路器的发热问题
对于金属封闭的开关柜来说，断路器的触臂上的触头和断路器的灭弧室上下
部接线座是容易引起发热的部位。

对断路器触头来说，由于是可分接触，一般采
用弹簧压紧的线接触的形式。

触头的质量是非常关键的，动触头是由一片片触指
组叠而成，每个触指内又有一根弹簧针。

如果触指组盛不平整不严密，触指的强
度不够，则触头就不能很好地接触，往往因为其中一两个触指突出而使大部分触
指和静触头接触不好而发热；发热进一步使弹簧针特性变坏。

发热烧熔，产生接
触电弧，烧毁绝缘件而使相间短路。

真空断路器接线座的发热，无论在半封闭的
柜还是金属封闭柜都是有的，大电流断路器的接线座都做成散热片的形式以增加
散热面积，但接线座与真空灭弧室的压紧螺钉拧得不到位，也会增大接触电阻，
造成过热问题。

2.3开关柜感应发热问题
感应发热问题在大电流开关柜内就存在这个问题。

金属封闭柜内主变进线和
母线都从穿柜套管穿过各金属隔板，当电流很大时涡流磁滞损耗引起的发热也将
非常严重；因此大电流柜的隔板最好采用不锈钢材料，或在钢板上割缝以断开磁路。

要及时地发现开关柜内的发热缺陷，用大电流法测直流电阻是比较有效的，
可以结合预试检修进行，平时在运行中可采用红外测温仪进行测温比较。

3、暴露问题的治理措施
3.1GG系列、XGN系列开关柜治理措施
(1)整体退运或改造。

对于未来几年电网规划内有变电站升压、退运计划的开
关柜，不再进行改造，结合退运;对于短时间内难以退运且运行时间较长的开关柜，制定年度整改计划，列入储备技改项目，适时进行改造。

(2)隐患排查。

全面排查在运开关柜隐患，重点排查开关停电而线路带电情况
下无法闭锁开关柜后柜门的情况(主要表现为强制闭锁措施是否完善可靠);线路侧
是否有拉手线路，有拉手线路的是否装设警示标识;是否设置泄压通道，泄压通道
设置是否合理等。

对不符合要求的，制定强制性整改措施，以彻底杜绝隐患。

(3)运维。

开关柜退运或改造前，加强日常运维。

常态化开展带电检测，迎峰
度夏、度冬和重大节假日前开展精确红外测温和超声局放检测，重点检查母线支
柱绝缘子内部探伤和支撑强度，机构磨损卡涩程度，隔离开关触头夹紧力及是否
过热灼伤，接触电阻是否合格等问题，必要时进行母线耐压试验。

3.2绝缘净距不足问题治理措施
(1)设计阶段。

鉴于小型化开关柜存在绝缘裕度小、受运行环境影响大、整体
质量差等问题，在新建、扩建项目中不再使用小型化开关柜，至少使用普通柜宽
开关柜。

(2)验收阶段。

对于12kV开关柜，空气绝缘净距应不小于125mm，采用复合
绝缘后导体间、导体对地间绝缘净距应不小于110mm。

(3)运维。

利用停电检修机会，检查加热器是否投运且工作正常，封堵是否完善，及时清理柜内粉尘，特别是易受潮区域，以防止柜内加热器停运，元件表面
凝露引起放电;严格按照带电检测周期开展超声波、暂态地电压局放检测，发现问
题及时处理，防止问题扩大。

3.3全绝缘管型母线治理措施
(1)设计阶段。

新上变电站不再采用全绝缘管型母线，可采用半绝缘管型母线，这样既可保留管型母线载流量大的优点，又可避免全绝缘管型母线易发生绝缘故
障的特性，或直接使用铜母线排。

(2)运维。

开展全绝缘管型母线排查整改，可将原全绝缘管型母线改造成半绝
缘管型母线，剥离原管型母线的屏蔽层和绝缘层，保留1层或2层绝缘护套，调
整钢杆高度，在管型母线下方增加绝缘子，或直接改造为铜母线排结构。

3.4防人身伤害及“五防”闭锁问题治理措施
(1)设计阶段。

开关柜厂家严格执行Q/GDW13088.1—2014《12kV~40.5kV高压
开关柜采购标准》的通用技术规范和对应专业技术规范，从源头上杜绝存在隐患
的开关柜入网。

(2)运维。

全面排查不符合防人身伤害、“五防”闭锁和反措要求的典型隐患，
并将排查出的隐患全部登记纳入隐患库，制定3年整改计划，逐一进行“销号”处理。

整改前采取可靠的临时性措施，隐患处张贴明显警示标识。

重点开展以下项
目排查:①全面核查开关柜面板上的一次电气接线图是否与柜内实际接线一致，
若不一致则立即纠正。

②对于存有避雷器与母线直接连接等一次接线安全隐患的开关柜，若具备改造条件，则应先改变接线方式，保证手车抽出或隔离开关分闸
后避雷器、电压互感器和熔断器等均不带电。

③排查压力释放通道是否配置、是否达到泄压要求。

对于不符合要求的，与制造厂配合按照技术条件要求，采取设
置压力释放装置，将泄压通道顶盖板金属螺栓更换为防爆螺栓，加固前后门等手
段进行改造，检查后门固定螺丝形式，将外六角螺栓更换为内六角螺栓。

对于不
具备改造条件的设备，应安排整体更换。

4、结束语
综上所述，针对变电站10kV高压开关柜的应用方法，我们要进行总结和分析，对那些容易出现问题的环节，要进行重点把控，确保变电站10kV高压开关柜的
治理获得成效。

参考文献
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[2]赵京京，吴树平，邵逸镇. 10kV高压室室内除湿方法研究[J]. 中国高新技术
企业，2016，34:99-101.。