10kV开关柜内部电弧故障的危害与保护分析

10kV开关柜内部电弧故障的危害与保护分析

发表时间：2019-07-16T14:31:00.343Z 来源：《电力设备》2019年第6期作者：徐小明

[导读] 摘要：开关柜在我国电力系统的运行中占据着重要的地位，是其中不可缺少的组成部分，而在开关柜的应用当中，10kV开关柜属于一种比较常见的类型。

（贵州电网有限责任公司公司铜仁万山供电局贵州铜仁 554200）

摘要：开关柜在我国电力系统的运行中占据着重要的地位，是其中不可缺少的组成部分，而在开关柜的应用当中，10kV开关柜属于一种比较常见的类型。在10kV开关柜的应用过程中，可以有效对电力系统的运行进行维持，是保证电力系统高效运行的关键因素。而内部电弧故障对10kV开关柜的运行存在着较大的影响，因此为了提升其应用价值，必须从目前存在的主要问题进行分析，从而进一步解决其中的问题，仔细分析10kV开关柜内部电弧故障的危害性，并且对其保护措施进行探究。

关键词：10kV；电弧故障；危害；保护措施

一、10kV开关柜内部电弧故障危害

从现阶段我国电力系统的运行方式上看，10kV开关柜的引用十分重要，而其内部电弧故障具有较大的危害，其中直接性的危害就是会对10kV开关柜的的元件造成损害，从而对其运行的稳定性造成影响。另外还有可能导致相关系统运行出现故障，甚至有可能对相关工作人员的生命造成威胁，这也是内部电弧故障当中危害性最大的一点。由此可见在10kV开关柜的内部电弧故障中，存在着较大的危害性，不仅能让电力系统运行出现故障，还会对相关工作人员造成安全隐患。而从目前10kV开关柜的内部电弧故障上分析，造成故障的原因一般有以下几种，一方面是由于开关柜本身所存在的绝缘故障导致的，有可能是相应设备的自身缺陷，还有可能是由于使用年限过长，导致其绝缘性能减退。另外电气回路方面的因素也不能忽视，如果电气回路出现问题，有可能导致相关元件的松动，进而导致出现电弧故障。并且根据实际研究得知，人为因素也不能忽视，很多电弧故障的产生都是由于相关工作人员的疏忽所导致的，而由于电力系统的线路大部分都裸露在外，一些小动物也会对其造成影响。由此可见，在10kV开关柜的运行故障当中，其中内部电弧故障的危害性比较大，因此需要引起相关部门的重视，设置相应的保护措施，将危险扼杀在源头，保证10kV开关柜的正常工作，从而保证整个电力系统的正常运行。

二、开关柜内部电弧故障分析的方法

1、电路敲击法。电路敲击法是当前我国电力企业常用的检验故障方式之一，例如天津市电力公司的工作人员就经常使用这种方法来校验设备，及时筛查设备安全。电路敲击法最突出的特点就是操作步骤简单且能够带电检验，工作人员无需断电就能分析出设备内部电弧的安全性。在检验过程中，工作人员只需要选择一些橡皮材质的棒状材料敲击工作设备的原件，橡皮材质可以避免漏电的危险现象。当电路内部系统、电弧存在故障，橡皮物件敲击后设备反应明显。天津电力公司的工作人员借助这个简单的步骤降低了故障筛查的时间，提升工作效率。

2、故障排除法。故障排除法是逻辑学原理应用的主要方式之一，原理较为清晰，即电力监察工作者从仪器设备出发，发现问题设备后对设备展开逐级分析，从外到内、由表及里、从源头到各部分地分析出故障根源地。随着经济的发展，我国不少电力企业都选择这种措施来查处故障设备，在降低工作难度的同时提高工作绩效。与此同时，在故障排除法的基础上，部分电力企业也会选择逆推的逻辑学原理分析故障设备、故障电源问题，电弧故障防护工作正逐步推广。

3、图形分析法。图形分析法监察人员借助设计图纸分析电力内部控制体系、设备原件构成分析电力的一种措施，这种方法需要工作人员具有较强的识图、读图能力、较强的专业素质与思考能力。不仅如此，借助图形分析法来检验开关柜内部故障电弧的工作人员必须及时根据电气设备情况描画出设备接线图与原理图，借助图形之间的联系分析故障根源，并找到相应的最佳解决方式。虽然这种方式的难度较高，复杂度较大，但能够从根本上更为准确地发现电气设备的问题根源，解决措施也更精准有效，南方电网的工作人员就经常使用这种分析故障的措施，因此其故障解决速度虽不是最快，但可以减少同种故障发生的次数。

三、10kV开关柜的内部电弧故障保护措施

1、做好内部电弧的检测工作，保证其运行各部分元件都具有充分的准确性与敏感性，而在实际的运用过程中可以采用多种检测方式进行检测。比如电压检测，在10kV开关柜的内部电弧故障检测当中，电压检测技术应用效果比较好，主要是围绕内部回路的电压进行实时检测，因为如果在出现内部电弧故障时，内部回路电压的反应比较强烈，其变化幅度也比较大，因此在检测过程中可以根据电压数据的变化来判断其故障问题。

2、压力检测方法，压力检测在10kV开关柜内部电弧故障中也比较常用，并且属于一种十分重要的检测方法，主要就是针对内部的空间压力变化进行检测，从而对10kV开关柜内部电弧故障进行判断，因为当10kV开关柜出现内部电弧故障时，其内部会出现明显的温度升高迹象，而在温度升高的同时，内部的压力也会产生相应的变化，因此在检测过程中可以通过内部压力来判断其具体的故障情况。

3、检测方法为弧光检测方法，这种检测方法也属于一种比较基础的检测类型，其主要的运用原理是，当10kV开关柜出现内部电弧故障时，对其所产生的弧光进行检测，这样就可以通过内部弧光的变化来判断其是否存在故障，并且这种检测方法还可以具体分析故障问题所在，将其运用到具体的故障缺陷当中，可以促使其表现出更强的故障解决效果。

4、安装电弧故障保护装置

在10kV开关柜的应用过程中，如果出现内部电弧故障，就会影响其整体的运行稳定性与安全性，而采用恰当的保护装置，可以对其进行有效的处理。这种保护装置必须要起到积极作用，因此需要针对以下几个方面进行保证。其一是对内部电弧的速动性进行保证，这样可以提升保护装置对于10kV开关柜的保护效果，可以最大限度的规避电弧所带来的危害，因此需要围绕速动性的保护进行探究，从而能够及时的反应高效保护效果。另外还需要保证保护装置的稳定性，降低一些外部因素对于保护装置的干扰，保证自身可以发挥保护的作用。另外需要保证保护装置的选择性，也就是保证保护装置可以恰当的控制相应的操作，让其能够更加突出的实现保护价值，避免一些无用的操作。最后对于保护装置的选择而言，还需要促使其具备简单性的操作效果，保证10kV开关柜能够比较简单的进行安装，避免保护装置的安装给10kV开关柜的运行带来麻烦。总而言之对于10kV开关柜的内部电弧故障保护装置而言，首先需要保证保护装置的稳定性，其次需要保证保护装置的有效性，最后还需要保证保护装置的存在不会对10kV开关柜的本身运行带来影响。

5、增强对系统的保护。增强对系统保护可以从整个控制系统、机械设计系统与电气系统这三个角度出发。其中，整个系统可以通过增加一些装置来增强故障防护工作，例如电力企业可以在控制系统中增加短接开关与差分继电器装置增设快速熄灭电弧的功能，快速熄灭电