10kV隔离小车柜过热故障分析

10kV隔离小车柜过热故障分析
摘要：隔离小车柜运行中发热缺陷尤为突出，发热的主要原因是隔离小车动、
静触头接触不良。

本文从设计不合理、产品质量不合格、技术规范不明确三个方
面分析同类型隔离小车柜存在的主要问题，针对其存在的主要问题，从选型设计、技术改造、技术规范和运行维护四个方面提出了建议。

关键词：隔离小车柜；过热；故障分析
ANALYSIS OF FAULTS CAUSED BY OVERHEATING IN 10kV DICONNECTING SWITCHGEAR
Sun Shuai
Electric Power Research Institute of Guangdong Power Grid Co.，Ltd.，Dongfengdong Road，Shuijungang No.6-8，Yuexiu District，Guangzhou City，Guangdong Province
ABSTRACT：Heat of 10kV disconnecting switchgears is serious espacially，and primary causes of heat are poor contacting of moving contacts and static contacts.The paper analyzes deficiencies in terms of poor design，mass deficiency and technical manual.Regarding to eliminating defects，the paper makes suggetions in terms of design，operation and so on.
KEY WORD： disconnecting switchgear；overheating；malfunction analysis 开关柜是电网中的重要电气设备，主要作用是在电力系统的发、输、变、配
和电能转换过程中，进行开合、控制和保护用电设备，被广泛应用于发电厂、变
电站、住宅小区等各类场合，其安全稳定运行直接影响供电可靠性和用户用电[1-3]。

隔离小车柜属于户内小车式高压隔离开关，均为大电流隔离开关，广泛应用
于电网220kV变电站10kV变低侧、母联分段以及主变低压侧与限流电抗器之间。

近年来，随着电网负荷不断提高，隔离小车柜在运行电流达到70~80%的额定电
流时，温升明显增加，超过相关标准的温度和温升极限要求，设备运行风险增加[4-8]。

本文对10kV隔离小车柜存在的主要问题进行梳理，并从选型设计、技术改造、技术规范和运行维护四个方面提出相关建议。

1 存在问题
据统计，隔离小车柜故障频发，尤其是发热缺陷引起的故障，约占整体故障
的80%。

该类型隔离小车柜存在的主要问题：
1.设计不合理
部分隔离小车柜的主接线型式设计不够合理。

主变变低10kV侧隔离小车柜的作用是为220kV变电站10kV 的6个绕组CT提供2个绕组CT装置的配置空间，
隔离小车柜在电网运行中存在的必要性不足。

且此主接线型式设计中隔离小车柜
位于电抗器作用范围之外，当发生短路故障时，电抗器无法对短路电流起到限制
作用。

如果短路电流过大，会造成隔离小车柜的严重损坏，也有可能造成变压器
损坏，加大电网损伤。

2.产品质量存在问题
主变变低10kV侧隔离小车柜存在动静触头基本材料选择参差不齐、镀银层厚度不足、动触头触指片抱紧弹簧性能稳定差等选材问题，选材问题可能导致隔离
小车柜在长期运行后出现触头通流导电散热能力差、弹簧抱紧力下降等缺陷，造
成动、静触头接触不良。

同时，隔离小车柜的结构设计会使小车在推进过程中存在隔离动静触头接触
不良的隐患，目前无相关运维或检测措施可以及时发现该类隐患。

3.技术规范不完善
目前，针对隔离小车柜缺少相关技术标准条款要求，难以约束隔离小车柜的
质量，运行中的隔离小车柜普遍未进行温升型式试验验证，导致隔离小车柜存在
潜在发热隐患。

2 建议
针对隔离小车柜存在的问题，从设计选型、技术改造、技术规范和运行维护
四个方面提出相关的建议。

1.设计选型
针对新建的220kV变电站，变电站设计时建议取消10kV隔离小车，但是保留隔离柜，用于提供220kV变电站10kV 的绕组CT配置空间。

2．技术改造
针对现有运行的10kV隔离小车柜，可实施去隔离小车整改处理。

去除隔离小车柜中的隔离小车，仅保留接线铜排，采取短接的方式处理（已有案例）。

3．技术规范
完善相关的技术标准和技术规范，隔离小车柜新增温升试验要求。

在现场交
接环节，新增隔离小车动触头对中度检查项目，杜绝对中不良隐患。

同时，加强
到货质量管控。

每年随机抽取同厂家生产的一定数量隔离小车柜进行试验检查。

4．运行维护
带有后附柜的移开型开关柜在运行中无法通过红外检测检查内部的主回路温度，建议加装温度在线检测装置，以便对此型式开关柜进行温度监测。

若隔离小车柜与电抗器设计在一个房间内，应在隔离小车柜所在室内加装空调，以便更好地降温。

3 总结
本文提出了隔离小车柜存在的主要问题是：（1）设计不合理，必要性不足，引入了新的隐患风险点；（2）产品质量问题，选材问题、工艺问题均可能造成动、静触头接触不良，导致发热缺陷；（3）技术规范不完善，对隔离小车柜缺
少相关的技术规范。

针对隔离小车柜存在的主要问题，提出了以下建议：（1）取消隔离小车，但是保留隔离柜；（2）去除隔离小车，保留接线铜排，采取短接的方式。

（3）完
善技术规范，增加温升及对中检查，且每年抽取一定数量的隔离小车柜进行抽检。

（4）加装在线测温监测装置，并加装空调。

参考文献：
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[2] 刘方文，吴启富10kV手车式开关柜事故分析及改造方案探讨[J].高压电
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[7] 张宝星，一起10kV开关柜发热异常的原因分析及对策[J].广东输电与变电技术.2013
[8] GB/T 11022-1999 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求[S].
作者简介：
孙帅（1991-），女，黑龙江省五常市，硕士研究生，助理工程师，主要从事高压开关类设备的相关研究。