配网10kV环网柜常见问题分析

配网 10kV环网柜常见问题分析

吉进

南京远能电力工程有限公司江宁分公司 , 江苏 南京 210000

摘要：伴随着社会的快速发展，电力供应和电力设备已经成为人们生活中的重要内容之一。而环网供电的方式具有经济可靠的特点，因此成为配电网络电缆化的首要选择形式，环网柜能否正常运行直接影响着居民生活的供电质量。因此能否保证在网柜出现问题时快速进行清障维修直接影响着居民的正常用电。基于此，本文主要探讨在配网10kv环网柜使用过程中经常出现的问题以及问题的解决策略，以期为环网柜的有效应用提供一定参考。

关键词：环网柜；常见问题；故障分析；解决策略

10kv环网柜具有全封闭、绝缘性好、便于安装和维修的特点，伴随着城乡用电量的增加，如何确保环网柜安全、稳定的在供电系统当中运行成为当前的重点关注问题。为此电力维修人员需要在工作中尽可能查找影响环网柜正常供电的原因，结合原因提出解决问题的措施，尽可能降低环网柜在运行过程中的故障发生率，尽可能打造一个安全稳定的供电系统，保证人们的正常生活和工作用电。

110kV环网柜的种类和特点

1.1环网柜分类

环网柜是一个有钢板金属柜体做成的拼装间隔式的环网供电单元设备，设备本身的结构简单，价格低、体积小，能够有效保证供电安全。通常会根据其使用场景的差异和内部技术的差异分为不同类型。从绝缘类型上进行分类，一类是采用空气绝缘方式的环网柜，一类是在柜体内部填充SF6气体形成绝缘效果的环网柜，一类是半绝缘柜，这类柜体只有开关被SF6气体包裹，其他设备完全暴露在空气之中，价格方面更加经济实惠。环网柜能够在出现问题时及时断开工作的变压器和故障电流，保护电力系统，避免电能的浪费，增强用电安全。从运行环境和工作地点进行分类，可以分为户外环网柜和室内环网柜两类；从环网功能入手进行分类，可以分为进线环网柜、出线环网柜和联络环网柜三类；从开关设备入手可分为负荷开关柜、断路器柜、电缆连接柜、高压计量柜等^[1]。

1.2环网柜特点

环网柜根据类型不同，可以做到整体密封，适应野外环境，保证供电安全、稳定，操作人员在日常维护和故障排除过程中，可以通过肉眼观察的方式准确确认开关分合位置，避免出现内部漏电情况对维修人员的生命安全造成威胁。环网柜相比其他供电设备的体积更小、重量更轻，减少占地面积的同时内部结构较为简单，操作方便，便于安装和维护。

110kV环网柜在供电过程中存在的问题

2.1电缆连接问题

国内使用的环网柜和电缆连接器是欧式设计，欧洲装设环网柜通常采用单芯电缆，安装容易，电缆稳定性较好。而国内的电缆主要使用三芯设计，安装较为复杂，在安装过程中还需要考虑套管扭转力矩，保证套管终端装置的贴合性，也因此环网柜在供电过程中容易出现电缆连接问题。

2.2管理不当

在施工管理过程中由于基层单位管理不善、管理人员水平有限等诸多问题的影响导致工程善后工作未能及时完成，走线和排布上留下了较多安全隐患，各种图纸资料存在丢失情况，导致后续维修人员难以着手落实。部分单位对于电力电网设备的认识较为浅薄，在施工过程中不顾线路排布野蛮施工的现象时有发生，对电力线路造成损伤，影响居民正常用电。此外，部分巡视管理人员责任心不强，维护意识不到位，也是导致环网柜经常出现故障问题的主要因素之一^[2]。

2.3外部原因

部分环网柜在选点架设和走线过程中未能充分考虑到周围环境的影响因素，同时巡查管理人员也未能注意到周围环境可能会给导线和网柜带来的影响，导致断电事故频繁发生。例如夏季植物生长速度快，各种飞禽鸟兽和人类活动的残余垃圾遗留在导线上，导致10kV环网柜配网架空线路故障短路。在城区环境中意外交通事故、极端恶劣天气、超高车辆经过等都有可能挂断导线，造成断电事故。

210kv环网柜的故障预防和处理措施

3.110kv环网柜的故障预防措施

3.1.1除湿密封，增高排气

动物破坏和湿气侵蚀网柜内部设备的情况也是导致环网柜出现故障的重要原因。在处理过程中需要积极做好预防措施，例如在环网柜和电缆室地板用密封防火材料进行封堵，限制小动物进入的同时也能减少湿气对内部设备的侵蚀。在做好密封措施的同时也要做好散热措施，及时为设备和线路散热，避免夏季高温给正常供电造成不良影响。为此可以在电缆箱的地面基础上增加一定数量的散热透气孔。

3.1.2增加环网柜基础高度，加大套管接触面

在电缆连接问题处理过程中，结合以往维护经验，可以适当增高环网柜基础的高度，改善安装环境，为电缆保护套预留合适的安装位置，保证电缆芯与连接器相适应，减少电缆连接出现问题的概率。此外，在电缆连接过程中，由于掉电部件被封闭在环网柜的绝缘套当中，热量容易积聚，温度升高的情况下容易出现降容问题和高温故障，影响正常供电，为此可以选用横截面积较大的电缆，增强线缆和导电部件的散热效果，保证热量及时散失，降低故障出现概率

^[3]。

3.1.3做好日常维护，保证装置安全

在环网柜的维护工作开展过程中，由于整个所有的开关和带电部件都被封闭在壳体内，因此能够最大程度上避免外部环境对柜体内部的影响，能够有效保证操作人员的安全性，因此对环网柜开展维护工作的过程中，应尽可能避免对内部环境造成破坏，保证维护效果。在安装过程中操作人员应使用力矩扳手进行安装，通过这种方式克服接线端子平面从倾斜到平行的扭转力，保证安装工艺符合要求。

例如分支箱作为电路输电线路的节点，具有操作方便接线灵活的特点，在实际使用中分支箱难以做到对每条线路都做到有效调节，因此在维护工作开展过程中应仅将分支箱作为电缆的分支使用，避免将其应用到主干电网上。在环网柜中应尽可能预留出一定的线路数量，一旦用电量超过负荷，或是正常供电出现问题，可以通过开断主干电缆的方式将新的环网柜并入其中，有效降低线路的输电负荷，保证供电安全。由于环网柜中的电缆线路较长，数量较多，维修查看消耗时间较多，因此在维护过程中可以在电缆线路一侧加装故障指示器，快速确定哪条电缆线路存在问题，快速事故查找速度，实现配电自动化。在环网柜维护工作进行过程中，由于柜体整体封闭，难以打开，为了保证维护人员能够有效了解柜体内部情况，应为维护人员配置红外成像测温仪，对备用电缆仓位和轻载仓位进行观察和检测^[4]。

3.1.4做好绝缘防护工作

环网柜的绝缘防护效果的主要影响因素有两类，一类是设备在使用中的自然老化导致出现绝缘事故，另一类绝缘事故发生的原因与环网柜的安装工艺有着较强影响。因此在环网柜设置过程中需要加强日常检查工作的力度，做好易损件和易坏设备的审查工作，例如在维护工作中不断提升电缆终端头的制作水平，加强电缆附件安装工艺的管控和日常管理，避免电缆终端头因工艺不合格而引发环网柜故障。在制作过程中分批进行质量监控，严格把关，避免质量不合格的电缆头流入到施工人员手中。母线的绝缘性能强弱也在很大程度上影响着环网柜的绝缘防护效果。因此在实际的维护工作展开过程中除了需要尽可能提升母线的绝缘性能，还应该使用绝缘材料搭建母线室。在绝缘防护工作开展过程中应明确环网柜哪些位置属于放电多发位置，对这类位置实行重点关注，定期进行局部放电检测，在放电情况未扩大时及时做好绝缘处理，延长使用寿命，提高经济效益^[5]。

4.210kV环网柜的故障处理策略

4.2.1绝缘损坏故障处理

当环网柜出现绝缘损坏情况时，通常先在柜体外围出现放电灼伤痕迹的位置进行简单打磨，在打磨后更换电缆终端头附件完成设备修复。如果遇到电痕较为严重或是遇到接线柱沿面完全被放电击穿的情况，则需要利用环网柜的预留备用柜更换电缆接点，快速恢复正常电力供应，保证供电稳定，再对损坏部分进行处理，更换损坏位置部件。当出现柜体爆炸或是柜体损坏情况时，应及时更换环网柜，优先保证电力供应，如果没有环网柜可供替换，则需要对柜体进行返厂维修。

4.2.2SF6气体泄漏维修

环网柜本身内部属于密闭空间，一旦密封性出现问题导致SF6气体泄漏，将会对环网柜的使用安全造成威胁。因此在绝缘故障发生时，应首先检查设备的气体检测装置，确定柜体内部气压，一旦压力下降，为保证用电安全，避免电弧不能正常熄灭的事故发生，需要尽快对环网柜进行更换^[6]。

4.2.3负荷开关未隔离故障变压器

环网柜的配电主变保护装置进线侧主要采用负荷开关和熔断器相互串联的形式，二者同时作用保证在故障问题出现时及时断开负荷电流，保护变压器。然而在使用过程中出现了大量熔断器断开，负荷开关未出现跳闸的情况。这种情况一旦出现，将会导致环网柜作用失效，无法对故障变压器进行有效隔离，导致故障范围不断扩大。这类故障出现的主要原因在于控制负荷开关断开部分的设施拉线过长，导致反应不够灵敏，熔断器顶针的冲击力不足以支持负荷开关完成分闸操作，导致故障出现。针对这类问题，可以从故障出现的两方面原因入手，或是对分闸拉线进行剪短操作，保证开关反应足够灵敏，或是对熔断器顶针的螺母进行调节，保证熔断器顶针具有足够的冲击力支持负荷开关完成分闸操作。在故障维修完成后，应将出现问题的环网柜录入到故障清单当中，每隔一段时间确认一次具体情况，保证负荷开关能够正常跳闸。

4.2.4雷电过压导致故障

雷电过压引起的故障主要分为两种类型，一种是直击雷过电压，指的是雷电击中某些电力设备并随着输电线路传导到环网柜上引起设备故障。另一种是感应雷过电压，指的是环网柜虽然没有受到直接的电流冲击，但是在打雷时会改变周围的电磁场环境，磁场环境的变化产生过电压，造成设备故障。在解决过程中需要先对环网柜内部的引流设备进行检测，确认设备正常工作后对环网柜工作情况进行检查，如果损坏较为严重，影响设备正常工作时需要及时更换环网柜，并尽可能让环网柜和线缆远离地面，增加爬电距离^[7]。

4.2.5均压罩锈蚀短路

在南方潮湿地区空气渗入环网柜中容易使均压罩被锈蚀，锈蚀严重的情况下有可能会形成放电通道，造成相间短路。在处理这类故障时，可以将金属材质的均压罩换位硅橡胶材质的均压罩，或是在原本的均压罩表面涂抹防锈涂层，加强日常巡逻和排查，避免生锈情况出现。

结束语

综上所述，在分析10kv环网柜常见故障问题的过程中，需要注意到很多常见的故障都可以通过强化设备质量和加强维护工作来避免故障问题的扩大和发生，因此在故障维修的过程中需要注意尽可能做好日常维护工作，尽可能避免故障问题的发生，为供电安全可靠提供必要保证。

参考文献

[1]黄小军,王继龙,唐敏.基于国网标准化设计要求的空气绝缘环网柜开发[J].电工电气,2020(12):66-70.

[2]欧仕贤,钟健,姚康,彭应超.智能环网柜在10kV电网建设中的应用[J].集成电路应用,2020,37(11):64-65.

[3]胡大朋.配网自动化中配电自动化终端设备的应用探析[J].电力设备管理,2020(10):63-65.

[4]唐锐,李宝东,汪雯珺.一种10 kV全绝缘式环网柜接地装置[J].电世界,2020,61(09):18-21.

[5]白鹭,李小婧,董理科,吴攀,关少平,王天正.基于超声波法识别环网柜的局部放电类型研究[J].电测与仪表,2020,57(11):42-48.

[6]王志.浅谈配网10kV环网柜故障分析[J].时代农机,2020,47(03):56-57.

[7]董广荣,袁永存,赵法强.配网环网柜无源除湿装置的研究与应用[J].技术与市场,2020,27(01):123-124.