10kV 高压开关柜的操作和常见故障处理电气乙班 盛桂强一、高压开关柜柜概述高压金属封闭开关设备是由柜体和手车两大部分构成。柜体由金属隔板分隔成四个独立的隔室：母线室、断路器手车室、电缆室和继电器仪表室。手车根据用途分为断路器手车、计量手车、隔离手车等，同参数规格的手车可以自由互换，手车在柜内有试验位置和工作位置，每一位置都分别有到位装置，以保证联锁可靠。高压开关柜有安全可靠的连锁装置，能满足“五防”要求：(1防止误操作断路器；2防止带负荷拉合隔离开关，即防止带负荷推拉小车；3防止带电挂接地线，即防止带电合接地开关；4防止带接地线送电，即防止接地开关处于接地位置时送电；5防止误入带电间隔)a）断路器手车在试验或工作位置时，断路器才能进行合分操作，且在断路器合闸后，手车无法移动，防止了带负荷误拉、推断路器。b)仅当接地开关处于分闸位置时，断路器手车才能从试验位置移至工作位置，仅当断路器手车处于试验位置时，接地开关才能进行合闸操作，实现了防止带电误合接地开关及防止接地开关处于闭合位置时关合断路器。c)断路器在工作位置时，二次插头被锁定不能拔出。为保证安全及各联锁装置可靠不至损坏，必须按联锁防误操作程序进行操作。操作程序二、停送电操作程序：（1）将高压柜上的切换开关转向“就地”或“远程”位置，即可通过微机进行遥控操作或柜前操作。 （2）打开高压柜前门，手按小车柜面板上的“分闸”或“合闸”按钮，即可分合闸，此方式只适用于紧急事故处理。 送电操作程序：1)关闭所有柜门及后封板,并锁好。（接地开关处于合位时方可关出线柜下门）2)，把断路器手车推入柜内并使其在试验位置定位，(用力往前推(往柜内推),使断路器到达试验位置。)，关上手车室门并锁好。3)观察上柜门各仪表、信号指示是否正常。（正常时综合继保电源灯亮，手车试验位置灯、断路器分闸指示灯和储能指示灯亮，如所有指示灯均不亮，则打开上柜门，确认各母线电源开关是否合上，如已合上各指示灯仍不亮，则需检修控制回路。）4)将断路器手车摇柄插入摇柄插口，顺时针转动摇柄，在摇柄明显受阻时取下摇柄，此时手车处于工作位置，航空插被锁定，断路器手车主回路接通，查看相关信号。（此时手车工作位置灯亮，同时手车试验位置灯灭。）5)观察带电显示器，确定外线电源已送至本柜。（如带电显示灯亮表示外电源已送至本柜断路器下触头。如带电显示灯不亮，则需先送外电源至本柜。）6)操作仪表门上合、分转换开关到允许合闸位，断路器合闸送电，同时仪表门上红色合闸指示灯亮，绿色分闸指示灯灭，查看其它相关信号，一切正常，送电成功。7)如断路器合闸后自动分闸或运行中自动分闸，则需判断何种故障并排除后才可按以上程序重新送电。停电操作程序：1)观察相关信号，确认信号、仪表指示正常。2)断路器分闸停电，仪表门上红色合闸指示灯灭，绿色分闸指示灯亮，查看其它相关信号，一切正常，停电成功。3)将转换开关打至检修位置，断路器手车摇柄插入摇柄插口，逆时针转动摇柄，约20圈，在摇柄明显受阻时取下摇柄，此时手车处于试验位置。（手车主回路断开）4)观察带电显示器，确认不带电方可继续操作。（进线柜下门应有电磁锁强制闭锁，只有在进线端不带电时方可解锁，但在进线端带电时也可用钥匙紧急解锁。进线断路器分闸并不代表进线柜不带电，如外电源没停，此时电缆室是带高压电的，强行进入有生命危险。）5)打开下门，验电（必需验电），放电（必需放电），挂接地线（必需挂接地线），维修人员可进入维护、检修。小车柜的操作注意事项： （1）开关柜进行地刀分合闸操作后，从柜前下部可看到红色“1”或绿色“0”的分合指示，并要从柜后下部观察窗检查地刀的实际位置。 （2）合地刀前，必须验明确无电压。 （3）开关停电时，应将开关小车拉出柜外，检查上下插入式刀闸触头，应无过热及烧伤现象。 （4）开关停电操作，应在开关分开前检查开关柜上的带电显示装置亮灯，开关分开后检查带电显示装置灯熄灭。拉小车前应检查保护装置三相电流为零，若仍有电流显示，禁止继续操作，及时检查处理。 （5）高压室的所有开关柜及刀闸柜都装有带电显示装置，但只能作为有电显示，不能作为无电显示，即灯亮时，表示该间隔有电，不能进入该间隔；灯不亮时，不能认为无电，必须经验电后才能进入该间隔。 （6）开关只有处于分闸状态才能将小车插入或拉出。 （7）小车只有拉至试验位置，才能取下二次插头。 （8）接地刀在合闸位置时，小车不能推到运行位置。 （弹簧储能： （1）开关合闸后储能电机启动，自动储能，储能到位后电机自动切断。 （2）若开关合闸后不能自动储能，应作如下检查： 1）储能直流电源是否正常； 2）开关柜上储能转换开关是否打在“合闸”位置； 3）二次接线柜内储能开关是否跳开或接触不良； 4）检查小车二次插头是否插好。 若经以上检查正常，则可能是储能电机故障或者开关辅助接点接触不良，应通知维检班到场处理，必要时，可手动储能。 一、高压开关柜在运行中突然跳闸故障的判断和处理 1)故障现象:这种故障原因是保护动作。高压柜上装有过流、速断、瓦斯和温度等保护。2)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。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。 3)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继电器可以复位，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。 二、高压开关柜储能故障的判断和处理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将弹簧拉长。操作方法有电动和手动两种方法。手动不能储能应当是机构出现机械故障。手动可以储能，但电动不能储能是电气故障。1、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。故障现象是: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。 2、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。 3、控制开关故障或电路开路:控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。三、高压开关柜合闸故障的判断和处理 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。1、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。 2、防护故障:现在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不能合闸。也就是位置开关不闭合，电动不能合闸。这种故障在合闸过程中经常遇到。此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。3、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。 4、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。5、合闸线圈故障:合闸线圈烧毁是短路故障。这时候有异味、冒烟、保险熔短等现象发生。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。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。这样可以起到事半功倍的效果并且可以减少停电时间。四、高压开关柜分闸故障的判断和处理 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。 1、故障现象:当红灯不亮时电动不能分闸是辅助开关故障。分闸线圈烧坏时有冒烟、异味、保险熔短等明显现象发生。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。 2、在检查线圈故障时可以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。查找开路故障的方法是用万用表测量电压、电阻进行判断。开路点有电压，电阻无穷大。五、高压开关柜机械故障的判断和处理 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。 1、机械连锁故障:为了保证开关的正确操作，开关柜内设置了一些机械连锁。例如手车进出柜体时开关必须是分闸等。这类故障形式多样，应当沿着机械传动途径进行查找。一般防护机构比较简单，与其它机构很少交叉，查找比较方便。 2、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。