一起35kV開關(guān)柜發(fā)熱故障及分析

趙全勝，宋建輝，呂樂，劉新海，胡偉，張向陽

(鄭州供電公司，河南 鄭州 450006)

1 引言

目前35kV高壓開關(guān)柜廣泛用于變電站，技術(shù)有較大進步。但設(shè)計、安裝、運行維護等方面均存在不同程度的問題，絕緣損壞，導(dǎo)電連接部分接觸不良，開關(guān)爆炸時有發(fā)生，對變電站安全運行構(gòu)成明顯威脅。通過對事故的原因進行調(diào)查分析，提出有效的解決辦法，預(yù)防類似事故發(fā)生，對提高設(shè)備安全運行可靠性就有十分重要意義。

2 事故通報

2012年5月，某變電站監(jiān)控機告警信號:發(fā)現(xiàn)35kV東母C相接地，值班員匯報35kV開關(guān)柜臥滎開關(guān)柜上方冒煙，立即穿絕緣靴，戴絕緣手套到現(xiàn)場檢查為臥滎2甲手車刀閘靠近母線側(cè)C相靜觸頭經(jīng)絕緣筒燒損接地，當時負荷電流150A，立即匯報調(diào)度轉(zhuǎn)移負荷，將35kV東母母線解備做安措，檢修人員拆掉C相靜觸頭與母線連接板后，高壓試驗人員對母線耐壓試驗，合格后恢復(fù)母線送電，將臥滎2間隔解除備用，避免了一次母線事故發(fā)生。如圖1一次接線圖。

3 故障分析

(1)現(xiàn)場懷疑由潮氣進入所致，后經(jīng)檢查臥滎線電纜頭處封堵嚴密，封堵處在電纜下部，開關(guān)柜電纜頭處干燥，柜內(nèi)驅(qū)潮裝置投入，只是高壓室通風(fēng)性能稍差。

圖1 一次接線圖

(2)分析為C相靜觸頭處接觸不良發(fā)熱，已有一段時間，未發(fā)現(xiàn)異常，又因當時線路負荷較重，導(dǎo)致發(fā)熱更嚴重，使絕緣損壞擊穿形成單相接地，需對靜觸頭絕緣筒做進一步試驗，檢驗其絕緣老化程度。臥滎2甲手車刀閘上有燃燒形成的黑色灰塵，此外在開關(guān)柜頂上防爆通道一角有噴出黑灰的痕跡，臥滎2二次接線柜內(nèi)也有大量的黑灰存在，足以驗證了當時的發(fā)熱程度，見圖2和圖3。

圖2 C相靜觸頭絕緣筒故障點

圖3 開關(guān)柜發(fā)熱在上部產(chǎn)生的熱氣流痕跡

4 暴露問題

(1)此類手車刀閘運行時間較長，2001年投運，型號為DNF－7，性能較為落后，在后期操作中常發(fā)生連鎖變形，操作不到位等情況，說明設(shè)備已有性能老化趨勢。

(2)開關(guān)柜體維護不力。柜內(nèi)發(fā)熱缺乏有效監(jiān)測手段，目前封閉開關(guān)柜已在電網(wǎng)中大量使用，柜內(nèi)設(shè)備發(fā)熱問題一直困擾著電力部門。若線路過、重負荷氣溫又較高時，線路受到短路電流沖擊時，設(shè)備薄弱環(huán)節(jié)就會發(fā)熱，帶有隨機性，接頭發(fā)熱后其材料機械強度、物理性能、絕緣強度都將下降，從而導(dǎo)致接頭彈性老化，接觸不良，若不能及時發(fā)現(xiàn)就可能使事故發(fā)生。我們常用的紅外線測溫儀和紅外線成像儀不能穿透柜體鋼板，通過觀察窗測試范圍又較小，誤差較大。采用粘貼測溫拉片方法測試，只能觀察局部很小一部分，大部分需停電檢查，對事故預(yù)防不大。用手觸摸柜體外殼，觀察有無聲響、氣味，又有很大的偶然想和隨意性，不夠科學(xué)嚴謹。

(3)高壓室整體設(shè)計欠妥，通風(fēng)對流效果較差，應(yīng)加裝自動通風(fēng)除濕裝置。

5 解決和防范措施

(1)注意高壓室內(nèi)的通風(fēng)，高壓室應(yīng)安裝溫濕表，加裝自動通風(fēng)除濕裝置，并做好要求提示和巡視通風(fēng)工作。注意電纜口封堵，在驗收中，做好封堵不嚴不送電的措施落實。此外對于防火泥夏季容易受熱脫落，尤其是大負荷電纜受熱時，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，尤其是注意電纜溝反潮預(yù)防工作。

(2)在條件允許情況下，采用優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品(如ABB，西門子等廠家)，將大大降低設(shè)備故障幾率。對高壓開關(guān)柜內(nèi)部溫度實行在線監(jiān)測，在開關(guān)柜排氣孔處安裝溫度傳感器，溫度信號通過A/D轉(zhuǎn)換后輸入到計算機，設(shè)定報警值報警，進行檢查對比分析。隨著傳感器、信號處理、計算機以及智能技術(shù)的發(fā)展，遠程預(yù)警功能對提高設(shè)備運行可靠性和自動化程度具有重要意義。

(3)加強檢查、巡視和驗收力度，防患于未然。加強專業(yè)人員的技能培訓(xùn)，提高設(shè)備安裝、檢修、維護質(zhì)量。加強對柜內(nèi)設(shè)備的檢查清掃、除潮、除濕措施，及時更新老舊設(shè)備，發(fā)現(xiàn)異常及時匯報處理，防止類似事故發(fā)生。

6 結(jié)束語

35kV高壓開關(guān)柜做為電力系統(tǒng)的重要設(shè)備之一，其運行狀態(tài)的良好與否對電力系統(tǒng)的可靠性有著十分重大影響。通過對該起開關(guān)柜內(nèi)部發(fā)熱放電進行分析，提出相對改進建議和防范措施，對預(yù)防類似事故發(fā)生起到了積極作用，為系統(tǒng)穩(wěn)定運行和安全供電提供了有效保證。

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