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【摘 要】高压开关柜是输变电系统的重要组成部分，可用于系统的自动化调控，解决传统电网运行存在的各种问题。及时处理高压柜故障，是维护电力系统的稳定性的关键。本文主要分析了高压柜常见的一些故障，并就这些故障提出了处理对策。
【关键词】高压；开关柜；故障；处理
高压开关柜是电力系统中最重要的设备之一，能接受和分配网络电能，控制、监视、测量及保护电网线路。一般情况下，高压开关柜在运行时，常会出现一些异常现象，针对此分析产生原因以及采取排除措施是摆在我们面前的重大课题。
1.高压开关柜的应用功能
我国每年需要消耗的用电量庞大，电能需求量增多给电力系统的调度运行带来困难。电力系统发电、输电、配电等主要环节都要利用高压开关柜作为控制装置，维持电能调度系统的高效率。高压开关柜的应用功能如下：
1.1通断
电能在传输阶段会遇到各种情况，需要及时接通或断开系统运行，以保证电能稳定的传输。高压开关柜安装于电力系统，可起到接通、断开两大作用，按照系统作业的实际要求灵活地调整线路的供电状态，降低了原始电能的消耗量。
1.2控制
从整个系统作业模块控制线路的供输电状态，避免系统外围社会受到故障风险的影响，提高供配电系统的安全系数。如：高压开关柜既能对待传输电能实施疏导融通，也能防范可能发生的风险，控制了其他连接设备的正常动作。
2.高压开关柜的种类
2.1户外式及户内式
从高压开关柜的安置来分，可分为户外式和户内式两种，10KV 及以下多采用 户内式。根据一次线路方案的不同，可分为进出线开关柜、联络油开关柜、母线分段柜等。10KV进出线开关柜内多安装少油断路器或真空断路器，断路器所配的操动机构多为弹簧操动机构或电磁操动机构，也有配手动操动机构或永磁操动机构的。不同的开关柜在结构上有较大差别，这将影响到传感器的选择和安装。
2.2固定式及移开式
从高压开关柜的使用来分，可分为固定式和移开式。以前，发电厂的厂用电系统习惯采用移开式开关柜，而供电系统用固定柜较多。随着科学技术的进步和新产品的不断开发成功，很多习惯用法也在发生变化。例如金属恺装移开式开关柜就是在固定式开关柜的基础上发展起来的。金属恺装移开式开关柜为全封闭结构，各功能小室相互隔开，正常操作性能和防误操作功能百加完善和合理，检修方便，其运行的安全可靠性大为提高。
3.高压开关柜的故障判断和处理
当高压开关柜发生故障时，应该从技术的角度出发，弄清发生故障的原因，再采取针对性措施加以防范。
3.1跳闸故障
a、故障表现。
这种故障原因是保护动作。高压柜上装有过流、速断、瓦斯和溫度等保护。当线路或变压器出现故障时，保护继电器动作使开关跳闸。跳闸后开关柜绿灯（分闸指示灯）闪亮，转换开关手柄在合闸后位置即竖直向上。高压柜内或中央信号系统有声光报警信号，继电器掉牌指示。微机保护装置有“保护动作”的告警信息。
b、判断方法。
判断故障原因可以根据继电器掉牌、遥信信息等情况进行判断跳闸故障类型。在高压柜中瓦斯、温度保护动作后都有相应的信号继电器掉牌指示。过流继电器（GL型）动作时不能区分过流和速断，在定时限保护电路中过流和速断分别由两块（JL型）电流继电器保护，继电器动作时红色的发光二极管亮，可以明确判断动作原因。
c、处理方法。
过流继电器动作使开关跳闸，是因为线路过负荷。在送电前应当与用户协商减少负荷防止送电后再次跳闸。速断跳闸时，应当检查母线、变压器、线路。找到短路故障点，将故障排除后方可送电。 过流和速断保护动作使开关跳闸后电器可以复位，利用这一特点可以和温度、瓦斯保护区分。变压器发生内部故障或过负荷时瓦斯和温度保护动作。如果是变压器内部故障使重瓦斯动作，必须检修变压器。如果是新移动、加油的变压器发生轻瓦斯动作，可以将内部气体放出后继续投入运行。温度保护动作是因为变压器温度超过整定值。如果定值整定正确，必须设法降低变压器的温度。可以通风降低环境温度，也可以减少负荷减低变压器温升。如果整定值偏小，可以将整定值调大。通过以上几个方法使温度接点打开，开关才能送电。
3.2储能故障
在应用弹簧储能操作机构的高压柜中，合闸前必须预先储能方可合闸。储能机构由电动机带动齿轮机构拉长弹簧。
a、行程开关调节不当。
行程开关是控制电机储能位置的限位开关。当电机储能到位时将电机电源切断。如果限位过高时，机构储能已满。故障表现为电机空转不停机、储能指示灯不亮。只有打开控制开关（HK）才能使电机停止。限位调节过低时，电机储能未满提前停机。由于储能不到位开关不能合闸。调节限位的方法是手动慢慢储能找到正确位置，并且紧固。
b、电机故障。
如果电机绕组烧毁，将有异味、冒烟、保险熔断等现象发生。如果电机两端有电压，电机不转。可能是碳刷脱落或磨损严重等故障。判断是否是电机故障的方法有测量电机两端电压、电阻或用其它好的电机替换进行检查。
c、控制开关故障或电路开路。
制开关损坏使电路不能闭合及控制回路断线造成开路时，故障表现形式都是电机不转、电机两端没有电压。查找方法是用万用表测量电压或电阻。测量电压法是控制电路通电情况下，万用表调到电压档，如果有电压（降压元件除外）被测两点间有开路点。用测量电阻法应当注意旁路的通断，如果有旁路并联电路，应将被测线路一端断开。
3.3合闸故障
合闸故障可分为电气故障和机械故障。合闸方式有手动和电动两种，手动不能合闸一般是机械故障。手动可以合闸，电动不能合闸是电气故障。
a、保护动作。 开关送电前线路有故障保护回路使防跳继电器作用，合闸后开关立即跳闸。即使转换开关还在合闸位置，开关也不会再次合闸连续跳跃。
b、防护故障
当前的高压柜内都设置了五防功能，要求开关不在运行位置或试验位置合闸，也就是位置开关不闭合，电动不能合闸。这时运行位置灯或试验位置灯不亮。将开关手车稍微移动使限位开关闭合即可送电。如果限位开关偏移距离太大，应当调整。
c、电气连锁故障
高压系统中为了系统的可靠运行设置一些电气连锁。例如在两路电源进线的单母线分段系统中，要求两路进线柜和母联柜这三台开关只能合两台，如果三台都闭合将会有反送电的危险。并且短路参数变化，并列运行短路电流增大。在高压柜不能电动合闸时，首先应当考虑是否有电气连锁，不能盲目地用手动合闸。电气连锁故障一般都是操作不当，不能满足合闸要求。例如合母联虽然进线柜是一分一合，但是分闸柜内手车被拉出，插头没有插上。如果连锁电路发生故障，可以用万用表检查故障部位。利用红、绿灯判断辅助开关故障简单方便，但是不太可靠。可以用万用表检查确定。检修辅助开关的方法是调整固定法兰的角度，调整辅助开关连杆的长度等。
d、控制回路开路故障。
在控制回路中控制开关损坏、线路断线等都使合闸线圈不能得电。这时候合闸线圈没有动作的声音。测量线圈两端没有电压，检查方法是用万用表检查开路点。
e、合闸线圈故障。
合闸线圈烧毁是短路故障。这时会发生冒烟、保险熔短等现象。合闸线圈设计为短时工作制，通电时间不能太长。合闸失败后应当及时查找原因，不应该多次反复合闸。特别是CD型电磁操作机构的合闸线圈，由于通过电流较大多次合闸容易烧坏。在检修高压柜不能合闸的故障时经常使用试送电的方法。这种方法可以排除线路故障（变压器温度、瓦斯故障除外）、电气连锁故障、限位开关故障。故障部位基本可以确定在手车内部。所以在应急处理时可以用试验位置试送电，更换备用手车送电的方法进行处理。这样很快恢复工作。
3.4分闸故障
分闸故障也可分为机械故障和电气故障。电气故障主要有控制回路开路、 线圈故障、辅助开关故障等。
a、故障现象。
当红灯不亮时电动不能分闸是辅助开关故障。分闸线圈烧坏时会冒烟、有异味、保险丝熔断。控制回路开路故障是指转换开关及其它部位断线，这时跳闸线圈不能得电。
b、用万用表测量线圈两端电阻。
电阻过小或为零时内部匝间短路，电阻无穷大时内部开路。可以用万用表测量电压、电阻进行判断故障，开路点有电压，电阻无穷大。
3.5机械故障
高压柜常见的机械故障主要有：机械连锁故障、操作机构故障等。故障部位多是紧固部位松动、传动部件磨损、限位调整不当等。
a、机械连锁故障。
开关柜内一般都设置了机械连锁。例如手车进出柜体时开关必须是分闸。开关合闸时不能操作隔离开关等。应当沿着机械传动途径查找故障。
b、操作机构故障。
操作机构出现故障最多的部位是限位点偏移。例如在CT8型机构中扇形轮与脱扣半轴啮合量是机构调整的关键。啮合量较大，脱扣阻力就大，容易卡死。啮合量较小，容易连跳，不能合闸。调整的方法是改变限位螺栓长度和分闸连杆的长度。
尽管高压柜的故障形式多种多样，但只要能在事故跳闸、电动手动不能分合闸情况下判断出高压开关柜的几种常见电气或机械故障，根据故障现象和检查结果确定故障部位，就能很快将故障排除。
【參考文献】
[1]户内高压开关柜订货技术条件.DL404-91.中华人民共和国行业标准[S].
[2]宋杲，顾霓鸿.高压开关设备运行及故障分析[J].供用电，2007，2.
【关键词】高压；开关柜；故障；处理
高压开关柜是电力系统中最重要的设备之一，能接受和分配网络电能，控制、监视、测量及保护电网线路。一般情况下，高压开关柜在运行时，常会出现一些异常现象，针对此分析产生原因以及采取排除措施是摆在我们面前的重大课题。
1.高压开关柜的应用功能
我国每年需要消耗的用电量庞大，电能需求量增多给电力系统的调度运行带来困难。电力系统发电、输电、配电等主要环节都要利用高压开关柜作为控制装置，维持电能调度系统的高效率。高压开关柜的应用功能如下：
1.1通断
电能在传输阶段会遇到各种情况，需要及时接通或断开系统运行，以保证电能稳定的传输。高压开关柜安装于电力系统，可起到接通、断开两大作用，按照系统作业的实际要求灵活地调整线路的供电状态，降低了原始电能的消耗量。
1.2控制
从整个系统作业模块控制线路的供输电状态，避免系统外围社会受到故障风险的影响，提高供配电系统的安全系数。如：高压开关柜既能对待传输电能实施疏导融通，也能防范可能发生的风险，控制了其他连接设备的正常动作。
2.高压开关柜的种类
2.1户外式及户内式
从高压开关柜的安置来分，可分为户外式和户内式两种，10KV 及以下多采用 户内式。根据一次线路方案的不同，可分为进出线开关柜、联络油开关柜、母线分段柜等。10KV进出线开关柜内多安装少油断路器或真空断路器，断路器所配的操动机构多为弹簧操动机构或电磁操动机构，也有配手动操动机构或永磁操动机构的。不同的开关柜在结构上有较大差别，这将影响到传感器的选择和安装。
2.2固定式及移开式
从高压开关柜的使用来分，可分为固定式和移开式。以前，发电厂的厂用电系统习惯采用移开式开关柜，而供电系统用固定柜较多。随着科学技术的进步和新产品的不断开发成功，很多习惯用法也在发生变化。例如金属恺装移开式开关柜就是在固定式开关柜的基础上发展起来的。金属恺装移开式开关柜为全封闭结构，各功能小室相互隔开，正常操作性能和防误操作功能百加完善和合理，检修方便，其运行的安全可靠性大为提高。
3.高压开关柜的故障判断和处理
当高压开关柜发生故障时，应该从技术的角度出发，弄清发生故障的原因，再采取针对性措施加以防范。
3.1跳闸故障
a、故障表现。
这种故障原因是保护动作。高压柜上装有过流、速断、瓦斯和溫度等保护。当线路或变压器出现故障时，保护继电器动作使开关跳闸。跳闸后开关柜绿灯（分闸指示灯）闪亮，转换开关手柄在合闸后位置即竖直向上。高压柜内或中央信号系统有声光报警信号，继电器掉牌指示。微机保护装置有“保护动作”的告警信息。
b、判断方法。
判断故障原因可以根据继电器掉牌、遥信信息等情况进行判断跳闸故障类型。在高压柜中瓦斯、温度保护动作后都有相应的信号继电器掉牌指示。过流继电器（GL型）动作时不能区分过流和速断，在定时限保护电路中过流和速断分别由两块（JL型）电流继电器保护，继电器动作时红色的发光二极管亮，可以明确判断动作原因。
c、处理方法。
过流继电器动作使开关跳闸，是因为线路过负荷。在送电前应当与用户协商减少负荷防止送电后再次跳闸。速断跳闸时，应当检查母线、变压器、线路。找到短路故障点，将故障排除后方可送电。 过流和速断保护动作使开关跳闸后电器可以复位，利用这一特点可以和温度、瓦斯保护区分。变压器发生内部故障或过负荷时瓦斯和温度保护动作。如果是变压器内部故障使重瓦斯动作，必须检修变压器。如果是新移动、加油的变压器发生轻瓦斯动作，可以将内部气体放出后继续投入运行。温度保护动作是因为变压器温度超过整定值。如果定值整定正确，必须设法降低变压器的温度。可以通风降低环境温度，也可以减少负荷减低变压器温升。如果整定值偏小，可以将整定值调大。通过以上几个方法使温度接点打开，开关才能送电。
3.2储能故障
在应用弹簧储能操作机构的高压柜中，合闸前必须预先储能方可合闸。储能机构由电动机带动齿轮机构拉长弹簧。
a、行程开关调节不当。
行程开关是控制电机储能位置的限位开关。当电机储能到位时将电机电源切断。如果限位过高时，机构储能已满。故障表现为电机空转不停机、储能指示灯不亮。只有打开控制开关（HK）才能使电机停止。限位调节过低时，电机储能未满提前停机。由于储能不到位开关不能合闸。调节限位的方法是手动慢慢储能找到正确位置，并且紧固。
b、电机故障。
如果电机绕组烧毁，将有异味、冒烟、保险熔断等现象发生。如果电机两端有电压，电机不转。可能是碳刷脱落或磨损严重等故障。判断是否是电机故障的方法有测量电机两端电压、电阻或用其它好的电机替换进行检查。
c、控制开关故障或电路开路。
制开关损坏使电路不能闭合及控制回路断线造成开路时，故障表现形式都是电机不转、电机两端没有电压。查找方法是用万用表测量电压或电阻。测量电压法是控制电路通电情况下，万用表调到电压档，如果有电压（降压元件除外）被测两点间有开路点。用测量电阻法应当注意旁路的通断，如果有旁路并联电路，应将被测线路一端断开。
3.3合闸故障
合闸故障可分为电气故障和机械故障。合闸方式有手动和电动两种，手动不能合闸一般是机械故障。手动可以合闸，电动不能合闸是电气故障。
a、保护动作。 开关送电前线路有故障保护回路使防跳继电器作用，合闸后开关立即跳闸。即使转换开关还在合闸位置，开关也不会再次合闸连续跳跃。
b、防护故障
当前的高压柜内都设置了五防功能，要求开关不在运行位置或试验位置合闸，也就是位置开关不闭合，电动不能合闸。这时运行位置灯或试验位置灯不亮。将开关手车稍微移动使限位开关闭合即可送电。如果限位开关偏移距离太大，应当调整。
c、电气连锁故障
高压系统中为了系统的可靠运行设置一些电气连锁。例如在两路电源进线的单母线分段系统中，要求两路进线柜和母联柜这三台开关只能合两台，如果三台都闭合将会有反送电的危险。并且短路参数变化，并列运行短路电流增大。在高压柜不能电动合闸时，首先应当考虑是否有电气连锁，不能盲目地用手动合闸。电气连锁故障一般都是操作不当，不能满足合闸要求。例如合母联虽然进线柜是一分一合，但是分闸柜内手车被拉出，插头没有插上。如果连锁电路发生故障，可以用万用表检查故障部位。利用红、绿灯判断辅助开关故障简单方便，但是不太可靠。可以用万用表检查确定。检修辅助开关的方法是调整固定法兰的角度，调整辅助开关连杆的长度等。
d、控制回路开路故障。
在控制回路中控制开关损坏、线路断线等都使合闸线圈不能得电。这时候合闸线圈没有动作的声音。测量线圈两端没有电压，检查方法是用万用表检查开路点。
e、合闸线圈故障。
合闸线圈烧毁是短路故障。这时会发生冒烟、保险熔短等现象。合闸线圈设计为短时工作制，通电时间不能太长。合闸失败后应当及时查找原因，不应该多次反复合闸。特别是CD型电磁操作机构的合闸线圈，由于通过电流较大多次合闸容易烧坏。在检修高压柜不能合闸的故障时经常使用试送电的方法。这种方法可以排除线路故障（变压器温度、瓦斯故障除外）、电气连锁故障、限位开关故障。故障部位基本可以确定在手车内部。所以在应急处理时可以用试验位置试送电，更换备用手车送电的方法进行处理。这样很快恢复工作。
3.4分闸故障
分闸故障也可分为机械故障和电气故障。电气故障主要有控制回路开路、 线圈故障、辅助开关故障等。
a、故障现象。
当红灯不亮时电动不能分闸是辅助开关故障。分闸线圈烧坏时会冒烟、有异味、保险丝熔断。控制回路开路故障是指转换开关及其它部位断线，这时跳闸线圈不能得电。
b、用万用表测量线圈两端电阻。
电阻过小或为零时内部匝间短路，电阻无穷大时内部开路。可以用万用表测量电压、电阻进行判断故障，开路点有电压，电阻无穷大。
3.5机械故障
高压柜常见的机械故障主要有：机械连锁故障、操作机构故障等。故障部位多是紧固部位松动、传动部件磨损、限位调整不当等。
a、机械连锁故障。
开关柜内一般都设置了机械连锁。例如手车进出柜体时开关必须是分闸。开关合闸时不能操作隔离开关等。应当沿着机械传动途径查找故障。
b、操作机构故障。
操作机构出现故障最多的部位是限位点偏移。例如在CT8型机构中扇形轮与脱扣半轴啮合量是机构调整的关键。啮合量较大，脱扣阻力就大，容易卡死。啮合量较小，容易连跳，不能合闸。调整的方法是改变限位螺栓长度和分闸连杆的长度。
尽管高压柜的故障形式多种多样，但只要能在事故跳闸、电动手动不能分合闸情况下判断出高压开关柜的几种常见电气或机械故障，根据故障现象和检查结果确定故障部位，就能很快将故障排除。
【參考文献】
[1]户内高压开关柜订货技术条件.DL404-91.中华人民共和国行业标准[S].
[2]宋杲，顾霓鸿.高压开关设备运行及故障分析[J].供用电，2007，2.