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电工文摘/设备检修

浅析高压开关柜故障及防治措施

万玉辉
（国网江西省电力公司培训中心）

摘要：在电力系统中，高压开关柜是非常重要的电气设备之一，随着社会及工业生产的不断发展，电力
需求不断增加，高压开关柜被广泛地应用于供配电系统中。同时，高压开关柜在运行过程中出现的问题
也越来越多，本文主要针对某地区高压开关柜在运行中出现的典型故障进行了分析，并提出了预防措施。
关键词：高压开关柜；常见故障；分析；预防措施

0引言1.1某110kV变电站开关柜烧毁
高压开关柜用于3～35kV电力系统，作接受、分故障现象：该变电站10kV开关柜内#1站用变高压
配电能及控制之用。由于开关柜具有结构紧凑、维护安C相线圈匝间短路断线起火，致使站用变柜C相刀闸绝
全、可靠性高的优点，所以在电力系统使用较多。近年缘击穿，产生的弧光过电压击穿母联刀闸的A、B相绝缘，
来，由于各种原因，高压开关柜在使用过程中也出现了形成三相异点短路接地。同时弧光过电压侵入未用阻燃
一些问题。如在某地区电力系统，10kV高压开关柜相型软管或金属软管保护的二次回路，致使保护装置不能
继发生多起故障，严重地影响到对用户的正常供电。通正常工作，无法切除短路故障，造成了相邻的几个开关
过这些故障，反映出高压开关柜在设计、制造、安装、柜不同程度的烧损，如图1所示。
设备选型、运维检修、反措执行不到位等方面存在着一故障分析及暴露的问题：母联刀闸检修试验不到位；
定问题。为加强开关柜的运行管理，笔者对该地区电力消弧线圈未按要求及时投入；二次回路未用阻燃型软管
系统的高压开关柜运行检修情况，特别是近年来发生的或金属软管包裹；弧光电压窜入直流系统，造成保护装
几起典型故障进行了分析。并通过赴现场调研、与厂家置不能正常工作；站用变安装在高压开关柜内，不便于
交流等方式，归纳出高压开关柜在生产、安装、运检、散热。
管理等方面存在的一些典型问题，针对这些问题，提出1.2某110kV变电站10kVⅡ母线失压
了一些解决方法。故障现象：该变电站某出线发生单相接地故障。由
于消弧线圈容量不足，致使该消弧线圈未工作于过补偿
1某地区近年来开关柜典型故障分析方式。并且残余电流又比较大，引起的过电压将该开关
该地区电网开关柜装备情况：PMS系统录入开关柜柜套管绝缘击穿，升级为三相短路故障。因此，主变保
设备总数为9711面，10kV9235面，占总数的95.1%；护动作立即跳开主变，致使该段母线失压。
6kV325面，35kV151面，分别占总数的3.3%和1.6%。故障分析及暴露的问题：消弧线圈容量不足，造成
开关柜的制造厂家众多，超过200家。主要型号包欠补偿；开关柜内积灰较多，未清扫；部分电缆头表面
括GG1A（敞开、固定式）、XGN（箱式、固定式）有明显划痕。
和KYN（铠装、手车式）三种，分别占开关柜总数的1.3某220kV变电站10kVⅡ母线失压
20.8%、35.6%和43.6%。使用年限超过15年的开关柜设故障现象：该变电站10kV某线路电缆被挖断，引起
备有813面，占开关柜总数的8.4%。三相接地短路故障，导致该出线间隔过流Ⅰ段保护动作

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图1被烧损的开关柜

跳闸并发重合信号。重合过程中，操作过电压导致该间
隔刀闸绝缘对地击穿，发展成为Ⅱ母线三相接地短路，
10kVⅡ母线失压。
故障分析及暴露的问题：开关柜内积灰严重，未清
扫；未做耐压试验；变电站内部相关系统、保护装置对
时不统一，给故障分析带来了困难。
1.4某220kV变电站10kVⅠ母线失压
故障现象：该变电站10kV某段母线发生了单相接地
短路故障。由于该段母线上未安装消弧线圈，接地电流
又比较大，产生了间歇性电弧，引起过电压，过电压导
致离开关柜临近的某断路器其他两相对柜体放电，升级图2被损坏的开关柜
为三相接地短路故障。
故障分析及暴露的问题：分段运行的母线只有其中1.6某110kV变电站某断路器爆炸
一段母线安装消弧线圈，出现无消弧线圈补偿的情况；故障现象：该变电站10kV用户线路发生相间短路故
开关柜带电部分与柜体距离较近。障。保护动作跳开了该线路的断路器，在短路电流远未
1.5某110kV变电站开关柜故障达到该断路器的额定短路开断电流时，该断路器发生了
故障现象：该变电站10kV出线发生区外故障。原因爆炸，导致该母线失压。
是由于用户侧开关柜封堵不到位，导致小动物进入引起故障分析及暴露的问题：没有在规定的时间内对真
柜内短路故障，过电压保护器因通流容量不足爆炸，用空断路器进行交流耐压试验。
户侧断路器在保护作用下跳开。由于保护间定值整定不1.7某110kV变电站某开关柜故障
合