一起10kV開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部短路原因分析

李景霞 王 勃 李晉城

（1.國(guó)網(wǎng)河南省電力公司檢修公司，河南 鄭州 450000；2.鄧州市電業(yè)局，河南 鄧州 474150；3.國(guó)網(wǎng)濟(jì)源供電公司，河南 濟(jì)源 454650）

1 事故經(jīng)過(guò)

1.1 運(yùn)行方式

某110kV變電站有主變二臺(tái)，10kV母線分段布置，通過(guò)100開(kāi)關(guān)東、西段母線并列運(yùn)行；101、102間隔所帶負(fù)荷分別為1300A和1500A。

1.2 故障現(xiàn)象

2014年10月2日下午14時(shí)28分,某110kV變電站2#主變后備保護(hù)動(dòng)作，進(jìn)線102間隔有爆炸聲，2#主變停運(yùn)，10kV西段母線失壓，經(jīng)檢查，102手車開(kāi)關(guān)動(dòng)、靜觸頭有嚴(yán)重放電痕跡，內(nèi)部三相弧光短路，斷路器上部燒損嚴(yán)重，斷路器額定電流為3150A，經(jīng)一次折算后故障電流達(dá)到26kA,0.8秒；開(kāi)關(guān)柜型號(hào)為KYN28A-12,2009年10月份投運(yùn)，故障后手車斷路器燒損程度見(jiàn)圖1。

圖1

圖2

2 原因分析

事故發(fā)生后，有關(guān)人員對(duì)其故障原因進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)分析：（1）事故發(fā)生時(shí)，開(kāi)關(guān)所帶負(fù)荷為輕負(fù)荷，環(huán)境溫度不高，外部無(wú)操作；（2）此開(kāi)關(guān)柜為大電流進(jìn)線柜，2011年對(duì)其進(jìn)行過(guò)防止過(guò)熱的強(qiáng)制通風(fēng)改造；（3）由圖1、圖2可知，斷路器上部通風(fēng)使用的軸流風(fēng)機(jī)已掉落到手車下部，并被弧光燒蝕，嚴(yán)重變形，經(jīng)進(jìn)一步查看上部風(fēng)機(jī)安裝工藝發(fā)現(xiàn)，強(qiáng)制通風(fēng)降溫改造過(guò)程中，風(fēng)機(jī)固定在金屬托盤(pán)上，安裝時(shí)把上下面裝反（如圖3），開(kāi)關(guān)柜長(zhǎng)期運(yùn)行后，軸流風(fēng)機(jī)固定裝置受熱變形導(dǎo)致風(fēng)機(jī)脫落掉入斷路器上部中相與邊相之間，造成B、C相弧光短路進(jìn)一步擴(kuò)展為三相短路。

圖3

圖4

3 事故處理

由于部分產(chǎn)品結(jié)構(gòu)存在設(shè)計(jì)缺陷，全封閉裝配，難以釋放開(kāi)關(guān)室內(nèi)所產(chǎn)生的高溫，從而給開(kāi)關(guān)柜帶來(lái)重大安全隱患，為了保證大電流開(kāi)關(guān)柜長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，需對(duì)開(kāi)關(guān)柜進(jìn)行降釋高溫措施?，F(xiàn)將具體改造方案介紹如下：

（1）在現(xiàn)有開(kāi)關(guān)柜體頂部加裝排氣風(fēng)機(jī)，雙排或單排型，一般采用雙排型，可把開(kāi)關(guān)室內(nèi)高溫釋放排出，從而達(dá)到降溫的目的（圖4）。

（2）現(xiàn)有開(kāi)關(guān)柜體后門(mén)下部加裝進(jìn)氣封閉網(wǎng)，來(lái)解決進(jìn)氣問(wèn)題，進(jìn)氣封閉材質(zhì)易選用不銹鋼或鋁合金制品。

（3）溫度調(diào)節(jié)器:在現(xiàn)有開(kāi)關(guān)柜體前面板上安裝溫控器，由開(kāi)關(guān)室內(nèi)的溫度傳感器來(lái)傳導(dǎo)室內(nèi)溫度，溫控器易設(shè)定為40℃左右啟動(dòng)，避免風(fēng)機(jī)長(zhǎng)期工作產(chǎn)生的故障或損壞。

（4）開(kāi)關(guān)柜在強(qiáng)制通風(fēng)改造過(guò)程中，軸流風(fēng)機(jī)未加防護(hù)罩且位置裝反風(fēng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中脫落，所以需對(duì)此類開(kāi)關(guān)柜強(qiáng)制通風(fēng)改造工作進(jìn)行全面排查，對(duì)軸流風(fēng)機(jī)安裝位置進(jìn)行正確固定并加裝防護(hù)網(wǎng)，見(jiàn)圖4。

4 結(jié)論

開(kāi)關(guān)柜的小型化設(shè)計(jì)，對(duì)大電流斷路器溫升或過(guò)熱降溫要求較高，隨著變電站負(fù)荷的不斷增加，原設(shè)計(jì)用斷路器室或母線室可能會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行溫度過(guò)高現(xiàn)象，為了解決過(guò)熱問(wèn)題，常常對(duì)開(kāi)關(guān)室、母線室加裝強(qiáng)制通風(fēng)裝置及風(fēng)扇，為了保證開(kāi)關(guān)柜安全穩(wěn)定運(yùn)行，要特別注意風(fēng)機(jī)選擇和軸流風(fēng)機(jī)的安裝位置，確保風(fēng)機(jī)不會(huì)脫落。