淺談10kV配電網(wǎng)開閉所的事故處理及安全管理措施

葉浩林

（義烏市供電局，浙江 金華322000）

1 事故概述

2010年9月16日，某110kV變電所的10kV饋線591開關(guān)速斷動(dòng)作跳閘，經(jīng)檢查是其10kV開閉所Ⅰ段母線的備用853開關(guān)在檢修位置時(shí)發(fā)生爆炸事故引起。為及時(shí)恢復(fù)用戶供電，后將母排與故障開關(guān)柜解開，并恢復(fù)了此回饋線的正常供電。9月18日將該開閉所的Ⅰ段母線轉(zhuǎn)為檢修狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)如下情況［1］：

（1）爆炸的853開關(guān)處于檢修位置，其上隔離刀閘的三相靜觸頭距離擋板約150 mm，爆炸后靜觸頭已經(jīng)被燒熔，爆炸沖擊力還炸開了擋板；爆炸過程中產(chǎn)生的電弧燒黑了套管的內(nèi)壁表面，特別是底部尤為嚴(yán)重；套管母線側(cè)的絕緣表面并沒有放電痕跡，但根部被輕微熏黑，套管表面有一層水膜；檢修位置的開關(guān)絕緣筒沒有損傷，但是表面被熏黑了。

（2）從觀察窗向內(nèi)看，發(fā)現(xiàn)有水珠存在于母排穿墻套管的內(nèi)側(cè)表面。而將母排蓋板打開后，里面封閉的所有套管表面都有一層水膜。

（3）經(jīng)測(cè)量，Ⅰ段母線無故障部分的絕緣電阻為0，將試驗(yàn)電壓一直加到5.5 kV，開關(guān)跳閘；而將其分解為2部分再進(jìn)行試驗(yàn)，電壓加到10kV才跳閘。

（4）通過查詢?cè)撻_閉所的檢修記錄發(fā)現(xiàn)，其Ⅰ段和Ⅱ段母線的PT熔絲常常熔斷，出現(xiàn)過換好之后過幾天又熔斷的現(xiàn)象。

（5）該開閉所通風(fēng)較差，只有大門的下方有加了網(wǎng)罩的柵窗，電纜溝并未積水。

2 事故原因分析

通過對(duì)Ⅰ段母線進(jìn)行檢查，初步可以斷定事故發(fā)生的直接原因是受潮，雖然開閉所內(nèi)的開關(guān)柜都是全封閉式的，但潮氣依然能夠進(jìn)入其中，再加上此開閉所的通風(fēng)條件不良，就有可能在開關(guān)柜內(nèi)形成凝露［2］。

（1）當(dāng)開關(guān)柜處于檢修位置時(shí)，只有上隔離刀閘的三相靜觸頭是帶電的，而檢查過程中在其套管外側(cè)包括母排都沒有發(fā)現(xiàn)放電痕跡，因此可斷定發(fā)生故障的位置是觸頭套管的內(nèi)側(cè)。而擋板和觸頭之間有150 mm的空氣距離，處于投運(yùn)狀態(tài)的10kV開關(guān)柜一般難以產(chǎn)生能夠?qū)⑵鋼舸┑倪^電壓，這是因?yàn)橥哆\(yùn)的開關(guān)柜中溫度較高，潮氣難以形成凝露。但發(fā)生爆炸的是備用開關(guān)，因此其內(nèi)部溫度較低，刀閘套管的表面很容易形成凝露，特別是觸頭處的縫隙更容易形成水膜?？梢酝茢啾敬问鹿适怯捎谌囔o觸頭中的某一相形成了沿面放電，放電將靜觸頭燒熔，同時(shí)生成了大量可導(dǎo)電的煙氣，破壞了觸頭與擋板之間的絕緣，形成了直接放電，并導(dǎo)致三相靜觸頭中的另外兩相也放電，從而形成了三相短路事故。

（2）PT熔絲一般只有在過電壓條件下發(fā)生磁飽和才會(huì)熔斷，而該開閉所安裝了消弧線圈自動(dòng)補(bǔ)償裝置，理論上應(yīng)該能夠有效地防止鐵磁諧振和間歇性弧光接地過電壓。但檢查后發(fā)現(xiàn)由于電容電流較大，使得消弧裝置一直處于欠補(bǔ)償狀態(tài)，難以發(fā)揮應(yīng)有的功能。此外，也有可能是某條接地故障饋線在斷開時(shí)產(chǎn)生了串聯(lián)諧振過電壓，造成了PT熔絲經(jīng)常熔斷。

3 事故解決措施

針對(duì)10kV開閉所發(fā)生的這些事故，應(yīng)該采取以下有效措施來預(yù)防［3］：

（1）要對(duì)10kV開閉所進(jìn)行排查，對(duì)于那些運(yùn)行條件差的開閉所應(yīng)采取措施改善運(yùn)行環(huán)境，例如加裝通風(fēng)與除濕裝置，不僅要裝設(shè)排風(fēng)機(jī)使得開閉所的空氣形成對(duì)流，將濕氣排出，而且開關(guān)設(shè)備也要裝設(shè)防止凝露的裝置，而凝露傳感器則要選擇好安裝位置以保證檢測(cè)效果，一般是安裝于開關(guān)柜的底部。如果有加熱器，則應(yīng)將凝露傳感器裝設(shè)于開關(guān)柜上部，但不能將其裝設(shè)于加熱器的正上方。

（2）將已經(jīng)滿載且處于欠補(bǔ)償狀態(tài)的消弧裝置更換掉，同時(shí)可以考慮在PT中性點(diǎn)與地之間加裝一次消諧器，在PT二次側(cè)加裝二次消諧器，使得消弧裝置真正起到過電壓保護(hù)的作用。

4 10kV開閉所日常安全管理及檢修措施

義烏供電局檢修工區(qū)下屬變電運(yùn)檢中心二次檢修班是2012年7月26日由原義烏供電局檢修工區(qū)檢修二班變更而來，其主要職能中就包括了對(duì)義烏供電局下屬500余間10kV開閉所進(jìn)行日常檢修消缺。在日常工作實(shí)踐中，二次檢修班主要采取以下措施來確保10kV開閉所的安全運(yùn)行［4］：

4.1 加強(qiáng)人員培養(yǎng)及班組的日常管理

為了更好地服務(wù)于日常工作，二次檢修班積極開展了各種技能培訓(xùn)及鑒定工作，每個(gè)月還定期開展三基教育培訓(xùn)，培訓(xùn)主題涵蓋設(shè)備的檢修、規(guī)程的學(xué)習(xí)和原理的掌握，比如手車開關(guān)的檢修、環(huán)網(wǎng)柜機(jī)構(gòu)的檢修、備自投理論的學(xué)習(xí)、電動(dòng)工器具日常檢查規(guī)程、消防規(guī)程等各種培訓(xùn)工作。此外，嚴(yán)格執(zhí)行日常上班紀(jì)律，重視備品管理，對(duì)不足備品及時(shí)申報(bào)補(bǔ)充，以便開關(guān)柜發(fā)生故障時(shí)能及時(shí)取得相關(guān)部件更換。做到定期送檢儀器、安全工器具定期試驗(yàn)、電動(dòng)工具定期檢查，以保證日常檢修工作的順利開展。

4.2 做好缺陷分析及消缺工作

對(duì)于發(fā)生的事故，不僅要做到及時(shí)處理，還要對(duì)事故原因進(jìn)行細(xì)致分析。例如，2012年，義烏電網(wǎng)發(fā)生了2起母線閘刀熔絲炸毀造成母線短路，進(jìn)而毀壞開關(guān)柜的事故。經(jīng)過仔細(xì)分析后，確定此類帶大容量撞針式熔絲的母線閘刀存在安全隱患，當(dāng)出線發(fā)生短路時(shí)熔絲撞針彈出會(huì)造成原本較粗的熔絲發(fā)生爆炸，進(jìn)而造成母線閘刀短路。隨后二次檢修班根據(jù)開關(guān)柜母線閘刀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)了短接銅排，以后結(jié)合停電對(duì)此類出線用戶帶間隔實(shí)施拆除母線閘刀熔絲并短接的措施。2012年9月底，江東新村開閉所投運(yùn)僅一年多的開關(guān)柜內(nèi)部放電明顯，后會(huì)同開關(guān)柜廠家進(jìn)行了綜合故障分析，一起查找缺陷原因，明確到底是設(shè)備設(shè)計(jì)缺陷還是施工缺陷。在平時(shí)的日常工作中，只要遇到設(shè)備問題，二次檢修班都認(rèn)真進(jìn)行分析，絕不簡(jiǎn)單放過，為日后類似故障處理積累了經(jīng)驗(yàn)，做到了按照缺陷等級(jí)及時(shí)消缺。

4.3 認(rèn)真做好事故搶修工作

2012年，義烏電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行情況整體良好，但也發(fā)生了幾起比較典型的事故。例如，銀海開閉所SF6開關(guān)柜燒毀、大塘下開閉所SF6開關(guān)柜燒毀、丁店開閉所SF6開關(guān)漏氣這3起事故。其中，銀海開閉所SF6開關(guān)柜燒毀，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)分析是由于壓變故障引起間隔燒毀，進(jìn)而影響其他間隔運(yùn)行。大塘下開閉所SF6開關(guān)柜整體燒毀為開閉所設(shè)備較嚴(yán)重的故障，分析現(xiàn)場(chǎng)故障設(shè)備，發(fā)現(xiàn)進(jìn)線電纜頭為故障最嚴(yán)重的部位，該進(jìn)線柜電纜頭具有特殊性，為電纜頭＋壓變轉(zhuǎn)接電纜＋避雷器的前后插形式，極易造成電纜頭受力過大、接觸不可靠、開關(guān)漏氣等情況，而更換后的設(shè)備去除了壓變及避雷器，減少了隱患。丁店開閉所SF6開關(guān)漏氣原因則是進(jìn)線300 mm2電纜頭支撐未做好，造成電纜樁頭受力過大，時(shí)間長(zhǎng)了引起漏氣故障。在處理上述事故時(shí)，二次檢修班都是迅速反應(yīng)，第一時(shí)間到達(dá)事故現(xiàn)場(chǎng)，通過對(duì)事故的細(xì)致檢查與分析，采取合理措施來做好事故搶修工作，以最短的處理時(shí)間恢復(fù)供電，保證了10kV配電網(wǎng)的供電可靠性。

4.4 做好10kV開閉所的技改工作

該項(xiàng)工作主要是對(duì)開閉所無源無線溫度采集系統(tǒng)進(jìn)行安裝調(diào)試，該系統(tǒng)具有采集傳感器無需更換、工作電源可長(zhǎng)期使用的特點(diǎn)，對(duì)于易發(fā)熱設(shè)備或部位尤其具有預(yù)防事故發(fā)生或擴(kuò)大的作用。

5 結(jié)語(yǔ)

要建立起行之有效的運(yùn)行管理體系來提高10kV開閉所電氣設(shè)備的安全性，強(qiáng)化開閉所運(yùn)行管理的安全基礎(chǔ)。此外，在10kV開閉所的日常故障檢修工作中，要加強(qiáng)對(duì)檢修人員綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，重視缺陷分析和消缺、事故搶修和技改工作，從而確保10kV配電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行。

［1］郭雪麗，齊昌宵，史洪彬.10kV環(huán)網(wǎng)柜和開閉所內(nèi)電纜頭巡視測(cè)溫問題的研究［J］.電氣應(yīng)用，2012（10）

［2］李直，朱少芬.電力系統(tǒng)10kV開關(guān)電氣設(shè)備檢修要素探究［J］.廣東科技，2012（15）

［3］趙新衛(wèi).110kV變電站10kV開閉所配電裝置故障探析［J］.電力電容器與無功補(bǔ)償，2009（4）

［4］樓挺，丁興群.10kV開閉所現(xiàn)場(chǎng)倒閘誤操作危險(xiǎn)點(diǎn)分析和對(duì)策［J］.浙江電力，2005（2）