浅谈配网10kV环网柜故障孙如水

浅谈配网10kV环网柜故障孙如水

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（1山东泰开电力开关有限公司山东省泰安市271000；2山东泰开电力开关有限公司山东省泰安市271000；3山东泰开检测有限公司山东省泰安市271000）

摘要：10kV环网柜以其独特优势在各地城市电网系统已得到广泛应用，并逐渐在配网系统中起到重要的控制和保护作用。本文针对常见的10kV环网柜故障原因进行分析，并就该类故障的预防措施和处理措施进行了阐述和设想，希望能降低运行中环网柜的故障率，增加运维人员解决环网柜故障的方法，提高供电可靠性提供一定帮助。

关键词：配网10kV；环网柜；故障

1导言

10kV环网柜是供电系统中重要的电源和电力开关终端设备之一，具有便于安装、易于维修和运行成本低等特点，在各地城市电网系统已得到广泛应用。但10kV环网柜在实际工作过程中会出现各种类型的故障，从而降低了供电的可靠性。由此可见，加强对10kV环网柜故障原因的分析及改进措施的研究是十分必要的，对更好地维护10kV环网柜具有重要的意义。

210kV环网柜的种类及特点

2.110kV环网柜分类

简单而言环网柜是一组高压开关设备装在钢板金属柜体内或做成拼装间隔式环网供电单元的电气设备，其核心部分采用负荷开关和熔断器，具有结构简单、体积小、价格低、可提高供电参数和性能以及供电安全等优点。是一组为环网供电而存在的高压开关设备，当前10kV环网柜一般使用三相联动的SF6气体负荷开关或者断路器，以及通过性能好的弹簧实现开关的快速有效分合而保证环网柜及时可靠地做出反应。环网柜分为很多种，一般按照绝缘类型可以分为空气绝缘环网柜和SF6绝缘环网柜两种。以上两种环网柜能够对线路上的正常电流进行接通和切断，以及在出现故障时断开工作的变压器和故障电流，以起到对电力系统有效控制和保护的作用；另外，按照运行环境和工作地点分为户内环网柜和户外环网柜，按照在环网中使用功能的不同可以分为进线环网柜、出现环网柜和联络环网柜等；按照开关设备分类，可分为负荷开关柜、断路器柜、电缆连接柜、高压计量柜、GIS等。

2.2环网柜的特点

配网10kV环网柜广泛应用于城市大型公共建筑、高层建筑住宅小区、工厂企业负荷中心的电站以及外电缆分支箱、预装式箱式变电站。配网10kV环网柜能够在城市中得到如此泛的运用，在于它有下述优点。1）设备可见断口，能够准确快速地确认开关分合位置，保证配网运维人员操作与维修工作人员的生命安全。2）环网柜可采用全密封、全绝缘结构，甚至能够适应任何户外环境。3）环网柜内各部件排列紧凑，因而环网柜较其他电气设备部件而言，体积较小，重量轻，所占用的面积也不大，非常有利于提高土地使用效率。4）环网柜相对于其他电气设备部件，组成比较简单，有利于安装，扩展性好，具有操作更加方便、可靠、安全、免维护等特点。

3环网柜放电原因分析

3.1绝缘因素

绝缘因素主要有：①电气设备的安全距离不够。对于环网柜绝缘的要求，主要体现在3个方面，分别是最大耐受电压、最小空气绝缘距离和爬电比距。在环网柜运行过程中，爬距及空气间隙不够是导致环网柜绝缘损坏事故发生的主要原因。工作人员需学习相应国家标准，并采取相应措施保证安全距离达标。②加工质量差，做工粗糙。在电力设备生产中使用的低质量产品降低了设备的绝缘性能。

3.2安装及检修因素

环网柜安装工艺不良，会给设备带来很大的安全隐患，比如在安装过程中出现电缆绝缘层损坏、未排尽电缆头内部气体、电缆屏蔽层接地不良从而形成环流等安全隐患。除了安装，在设备检修过程中也容易出现个别母排连接螺栓固定不牢固、运行后连接处发热等问题，从而造成整段母线和各出线强迫停电的情况。

3.3环境因素

外在条件对于环网柜的长期运行具有很大影响，环境因素往往会限制环网柜的稳定、安全运行。比如当环网柜内外温差过大或空气湿度超过允许范围时，环网柜内部会出现凝露。在凝露的情况下，电气设备的击穿电压会降低，绝缘材料性能也会下降，从而使环网柜放电事故更易发生。此外，运行环境中的污秽也会导致环网柜绝缘体表面发生闪络放电。

3.4操作因素

操作因素主要有：①当环网柜体部分机械强度不够时，例如有短路电流经过开关，其在电动力的作用下会导致环网柜柜体与开关之间发生一定程度的位移，并导致触头间的接触电阻快速升高，从而产生电弧，甚至发生爆炸；②静触头或动触头在长时间的使用过程中会由于机械磨损而导致接触点或接触面减小，导致触头间接触不良；③设备安装时操作不当会破坏整体结构的完整性，比如动触头插入不标准、接触电阻过大，会引起不同的故障问题；④操作过程中的拒动和误动等均会导致环网柜故障的发生，例如操动机构和传动系统机械故障导致卡涩、部件变形或脱扣失灵等，以及电气控制和辅助回路故障导致保护装置难以正常运行等。

410kV环网柜的故障预防及处理

4.110kV环网柜的故障预防

采取自然通风手段或安装除湿装置的手段来改善环网柜或环网柜电缆室的运行环境。目前，防止湿气进入环网柜，比较有效的方法是在电缆室底板上用密封防火材料进行封堵，既可以防止潮湿空气，还能实现防止小动物的功能，可谓一举两得。室内环网柜可以采用除湿装置进行除湿；户外电缆分支箱可以适当增加基础高度，在基础的四周设置一定数量的散热透气孔，便于电缆沟井内的湿气排出，但同时要考虑防小动物措施。努力做好相关绝缘防护工作，在环网柜故障中绝缘事故占了很大的比例，除了设备自身的质量外，环网柜的安装工艺也严重影响到绝缘性能。首先我们应严格把控设备和材料的质量，做好电缆终端头制作和电缆附件安装工艺的管控和日常管理为避免因电缆终端头施工工艺而引发环网柜故障，电缆终端头制作过程中，施工人员必要严格遵守有关工艺要求进行制作，验收人员也要严把验收关，避免电缆头带病投运。相关的运维人员也要严格遵守安全规程，爱护设备。对于一些需要绝缘保护却经常忽视的设备，要做好绝缘防护定期的检查。除此之外，运维人员应该定期对设备进行局放测试和红外测温的巡视，监控设备运行状态。

4.210kV环网柜的故障处理

当前对环网柜因绝缘损坏而导致的故障处理方法较为粗犷。一般按环网柜接线柱的绝缘损坏情况进行处理。对于轻度的放电灼伤痕迹采用简单打磨后更换电缆终端头附件来修复设备；对于电痕化较为严重甚至环氧树脂接线柱完全击穿的情况，则是利用环网柜的预留备用柜，更换电缆T接点，以实现配网快速复电，来减少停电时户数保障供电可靠性。对于柜体爆炸或者柜体损坏后无备用柜可用的情况，只能进行环网柜的整体更换或返厂维修，这便对配网供电造成较大的影响。对于重要用户则必须进行旁路供电或使用应急发电车，使电网的运行成本大大增加，严重影响电网稳定和发展。（见图1）。

图110kV全绝缘环网柜接线柱沿面放电击穿故障点

因此对于环网柜的故障抢修工作来说，在现场及时高效处理显得相当重要，实现环网柜接线柱的绝缘修复以及环网柜绝缘构件的快速更换，都将是缩短环网柜抢修工作时长和停电时长的最有效途径。

5结语

综上所述，10kV环网柜现已经成为城市环网供电的重要节点，其安全运行直接影响着电力企业的供电质量。环网柜具有结构简单、价格低、体积小、可以提供供电参数和性能、供电安全可靠的优点，因此被广泛应用于供电系统中。但在实际应用的过程中，会因为设备维护不到位、环网柜设计不合理、环网柜运行条件恶劣等原因引起一些故障。对于这些问题，我们可以通过采取提高绝缘性能、改善环网柜的驱潮能力、提高安装调试水平、保证良好的运行环境等多方安全有效的技术措施，确保10kV环网柜的安全、稳定运行。

参考文献：

[1]杨明朝.刍议10kV环网柜的技术性能[J].科技创新导报，2019，16（02）：44+46.

[2]余小明.10kV环网柜在城市配网中的检修和管理[J].建材与装饰，2017（49）：210-211.

[3]林锦成.关于10kV环网柜运维的研究[J].科技与创新，2017（22）：28-29.