高压开关柜常见故障和改进对策的分析

高压开关柜常见故障和改进对策的分析
摘要：电气系统供电时，需要各种电气设备来连续且准确地将电能传输到用
户的终端。

高压开关设备是能量传输和转换系统的重要组成部分。

它的主要作用
是收集和分配电力，监测、测量、控制、保护和自动控制电力线路，解决过去电
网运行中出现的所有问题。

因此，在与高压开关设备的生产、安装和运行单位沟
通时，对高压开关设备频繁发生的故障进行分析和研究，以确保电源的稳定至关
重要。

关键词：高压开关柜；常见故障；对策
前言
电力工业是国民经济发展中最重要的基础能源产业，是先进的生产力和基础
产业。

电力工业在促进国民经济发展和社会进步方面发挥了重要作用。

随着我国
经济的发展和电力需求的不断扩大，对电力系统在运行过程中的正常运行、稳定
性和可靠性提出了更高的要求。

高压开关设备在整个电力行业中发挥着非常重要
的作用，在电力系统的发电、输电、配电和转换过程中提供开关、控制和保护。

但由于高压开关设备在实际生产运行中存在一些问题，给电网的正常运行带来了
一定的隐患，并对维护人员和值班人员造成了伤害。

它给供电地区的用户和企业
造成了巨大的经济损失。

因此，电力部门要做好高压开关设备的全过程管理，改
善高压开关设备运行环境，加大高压开关设备日常维护维修力度，确保高压开关
设备安全稳定运行。

1高压开关柜概述
高压开关设备是一种接收和分配电能的电气设备，由开关设备、监测和测量
仪器、保护装置、连接母线和其他辅助设备组成。

相关设备应按照一定的接线方
案进行组合。

它用于控制发电机、电力变压器和电力线。

它还可以用于启动和保
护大型交流高压电机。

高压开关设备根据断路器的安装方式分为移动式（手车式）和固定式。

可拆卸高压开关设备表示机柜中的主要电气部件（如断路器）安装在
可抽出的推车上。

由于手车柜具有良好的互换性，可以大大提高电源的可靠性。

常见的手车类型包括：隔离手车、计量手车、断路器手车、PT手车、电容器手车。

根据机柜的结构，可分为四类：金属封闭铠装开关设备、金属封闭间隔开关设备、合金封闭箱式开关设备和开放式开关设备。

金属封闭铠装开关设备的主要部件
（以字母K表示），如断路器、变压器、母线等，安装在金属封闭开关设备的接
地金属隔间中。

2高压开关柜运行中常见的故障
随着技术水平的提高和运行经验的积累和反馈，高压开关设备的运行可靠性
不断提高。

故障的概率已经大大降低，但由于各种高压开关柜的内部结构和接线
方式、整体设计以及运行环境等方面的问题，长期在高电压、高电流下运行的高
压开关柜故障是不可避免的。

根据对过去高压开关设备故障的数据分析，常见故
障包括：
2.1高压开关设备发热故障
高压开关设备发热主要是由于开关设备电路连接点接触不良和接触电阻增大
造成的：金属包层开关设备通风口设计不合理，空气不对流，散热能力差。

壁套
管和电流互感器等安装结构形成电磁闭环，产生涡流，使一些隔离挡板材料发热；部分封闭开关设备中选用的干式设备（铸造电流互感器、铸造电压互感器和干式
变压器）的绕组直径不足，铸造过程控制不严，导致发热。

大多数高压开关柜采
用全封闭式柜体，难以通过红外测温检测发热缺陷。

目视检查范围有限且不直观，加热缺陷很容易累积并演变成事故。

2.2高压开关柜内部绝缘故障
绝缘放电是高压开关设备绝缘失效的主要原因。

近年来，高压开关设备的体
积不断缩小，导致机柜绝缘性能出现缺陷和故障增加。

主要有五个方面：
（1）爬电距离和空气间隙不足。

为了减小机柜的尺寸，许多设备制造商在
没有有效保证绝缘强度的情况下，大大减少了开关设备中断路器、隔离触点和铜
排的相间和接地距离。

（2）高压开关设备中的单个电气元件由于施工技术差，可以通过耐压试验，但由于施工技术不好或设备制造商在装配过程中存在人员责任问题。

组装好的开
关设备作为一个整体不能很好地通过性能测试。

由于螺丝松动，变电站发生了内
部放电。

（3）触点接触不良。

当各种电气部件的触点接触不良时，触点的局部温度
会升高。

温升显著降低设备的绝缘性能，导致设备相间或接地闪络
（4）开关柜内的配套附件绝缘性能较差。

为了以低价中标并降低生产成本，一些设备制造商采用了一些廉价的配件来降低开关设备的整体绝缘性能。

（5）运营环境影响。

由于一些变电站所在的环境相对潮湿，尤其是在雨季，环境湿度相对较高。

虽然开关柜配有加热器，但由于加热器损坏或功率低，开关
柜内容易发生冷凝，降低绝缘性能。

此外，由于一些变电站位于工业区周围，空
气污染也会降低开关设备的绝缘性能。

2.3高压开关柜元部件质量不良
由于成本控制和高压开关设备制造商控制不严等原因，一些部件质量较差，
导致开关设备故障。

（1）由于高压开关的操作机构和传动系统出现机械故障，导致开关拒动和
误动，表现为机构卡涩、部件变形、位移或损坏、分合闸铁芯松动卡涩、轴销松
动断裂、跳闸故障。

（2）由于二次接线接触不良、端子松动、接线不正确、机构卡住或转换开
关不良导致分合闸线圈烧坏、辅助开关切换无效、电源、合闸接触器和微动开关
操作失败，导致开关拒动和误操作。

（3）一些高压开关柜和柜内的开关车由不同的制造商生产。

柜体与开关小
车加工组装时，存在小车与柜体配合不良、轨道变形、柜门变形等突出问题以及
机械故障等缺陷。

（4）一些支撑绝缘子干弧距离不足，质量差，容易闪络，动态稳定性差，
在短路电流冲击下容易断裂。

3高压开关柜常见故障改进措施
3.1大力推广高压开关设备在线监测技术
计算机技术的发展和普及促进了在线监测技术的发展，以及超声波局部放电
监测等带电检测技术的研究和应用，可以及时检测开关设备运行中的异常情况。

一旦检测到异常情况，他们可以自动发出警报，提醒操作员。

为了保证高压开关
设备的正常运行，提高其稳定性和可靠性，维护人员可以采取有效措施及时解决
问题，并在尽可能短的时间内使其投入正常运行，最大限度地减少经济损失。

3.2改善高压开关设备的运行环境
对于运行环境引起的故障，电力部门应积极改善高压开关设备运行过程中的
环境质量。

在雨季，有必要做好排水准备；当温度较高时，需要对高压开关设备
进行适当的通风散热，以利于开关设备的及时冷却。

还应注意在高压开关设备室
内安装空调和除湿机，以调节温度和湿度，确保高压开关设备所在环境的温度和
湿度在标准规定的范围内；还应定期清洁开关设备，以完全消除污闪的发生，从
而最大限度地提高高压开关设备的安全可靠运行。

目前，变电站内所有高压开关
室都安装了空调，以确保高压开关柜所在环境的温度和湿度在标准规定的范围内。

3.3完善高压开关柜的防误闭锁功能
严格按照高压开关设备制造标准，提高防错功能，在高压开关设备本身的电
气和机械防错功能的基础上，将微机五防应用于高压开关设备的防错闭锁功能。

提高高压开关设备的防误闭锁功能。

操作高压开关设备时，操作人员应严格执行
变电站操作的切换操作等规章制度，严格按照最初建立的防误闭锁功能和操作顺
序进行操作，以有效防止操作人员的疏忽造成人身伤害和设备损坏。

3.4高压开关设备的选择
高压开关柜种类繁多，其结构也非常多样。

不同的模式有不同的关注点，针
对不同的问题和领域。

在选择高压开关设备时，管理人员必须充分考虑高压开关
设备的运行环境，以及温度、湿度、灰尘等因素对其的影响。

有必要优化高压开
关设备选择，以确保其在这种环境下的效率和使用寿命。

高压开关设备的选择确
定后。

考虑到高压开关设备的结构，应努力确保选择的高压开关设备是最佳选择。

3.5严格控制高压开关设备部件的质量
用户单位应加强对高压开关设备出厂验收、安装、调试、移交验收全过程的
监督管理，确保产品组装和施工严格按照技术协议和规定进行。

严格控制安装施工，提高安装施工质量。

维修时应加强对开关的机械、电气特性、连接螺栓的紧固、机械辅助开关的检查。

注意检查和维护机柜内的松动部件，防止机械固定部
件松动：彻底清洁机柜内的母线及相关设备。

4结束语
综上所述，高压开关设备在使用过程中，由于环境因素、内部元器件等因素
的影响，可能会发生故障，影响电网运行。

然而，只要我们能够严格执行设计、
制造、验收、运行和维护标准，并采取有针对性的措施，通过改善运行条件来降
低高压开关设备的故障概率，确保电网的安全稳定运行，为国民经济的持续快速
发展提供能源保障。

参考文献
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