一起220kV變電站主變10kV側(cè)刀閘柜缺陷的案例研究

何衍城

摘要：隨著電網(wǎng)的發(fā)展，10kV開(kāi)關(guān)柜在電網(wǎng)中大量使用，而開(kāi)關(guān)柜的內(nèi)部放電、過(guò)熱等現(xiàn)象已成為開(kāi)關(guān)柜使用中的常見(jiàn)問(wèn)題。開(kāi)關(guān)柜的放電，直接影響設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行，而且放電現(xiàn)象是不斷發(fā)展的，如果沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)、處理，放電現(xiàn)象會(huì)不斷加劇，并對(duì)絕緣件、柜體的性能及設(shè)備壽命產(chǎn)生很大的影響。本文主要介紹一起10kV刀閘柜放電缺陷進(jìn)行典型分析及檢修處理情況，從刀閘結(jié)構(gòu)上分析原因，制定相關(guān)整改措施。確保進(jìn)網(wǎng)設(shè)備良好的實(shí)用性，減少大電流刀閘放電故障或隱患造成的停電，保證電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：刀閘；10kV；放電；檢修

1 缺陷的發(fā)現(xiàn)及處理

2017年08月23日13時(shí)50分左右，值班長(zhǎng)連同巡維中心其它兩位值班人檢查220kV變電站10kV高壓室設(shè)備，在現(xiàn)場(chǎng)聞到有難聞異味。檢查到5554刀閘柜時(shí)，發(fā)現(xiàn)5554刀閘柜柜門(mén)打開(kāi)，對(duì)5554刀閘柜進(jìn)行詳細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)5554刀閘A相有明顯放電痕跡，判斷是由于刀閘故障引起三相短路造成#2主變跳閘。事件發(fā)生時(shí)的氣象情況為：氣溫26攝氏度，臺(tái)風(fēng)兼有暴雨。

事件發(fā)生前方式：

1）220kV系統(tǒng)：

#1主變220kV側(cè)、220kV銅水線(xiàn)、220kV江水線(xiàn)、220kV旁路掛220kV 1M運(yùn)行，#2主變220kV側(cè)、220kV水臺(tái)線(xiàn)掛220kV 2M運(yùn)行；220kV 1M、2M經(jīng)220kV母聯(lián)2012開(kāi)關(guān)并列。

#1主變220kV側(cè)中性點(diǎn)221000地刀拉開(kāi)，#2主變220kV側(cè)中性點(diǎn)222000地刀合上。

2）110kV系統(tǒng)：

#1主變110kV側(cè)、110kV水河線(xiàn)、水美線(xiàn)、水址線(xiàn)掛110kV 1M運(yùn)行，#2主變110kV側(cè)、110kV水紅線(xiàn)、水岡線(xiàn)、水月甲線(xiàn)、水月乙線(xiàn)掛110kV 2M運(yùn)行；110kV1M、2M經(jīng)110kV母聯(lián)1012開(kāi)關(guān)并列。

#1主變110kV側(cè)中性點(diǎn)111000地刀拉開(kāi)，#2主變110kV側(cè)中性點(diǎn)112000地刀合上。

3）10kV系統(tǒng)：

#1主變10kV側(cè)分支1供10kV 1M運(yùn)行， 10kV永紅線(xiàn)、民福線(xiàn)、黎新線(xiàn)、水農(nóng)線(xiàn)、內(nèi)環(huán)線(xiàn)、東溪甲線(xiàn)、#1站變、#1消弧線(xiàn)圈掛10kV 1M運(yùn)行，10kV #1～#2電容器組掛10kV 1M熱備用。

#1主變10kV側(cè)分支2供10kV 2M運(yùn)行，10kV崗頂線(xiàn)、興寧線(xiàn)、水井線(xiàn)、麥屋線(xiàn)、水暖線(xiàn)、恒美線(xiàn)、新廠線(xiàn)掛10kV2M運(yùn)行，10kV #13～#4電容器組掛10kV 1M熱備用。

#2主變10kV側(cè)分支1供10kV 5M運(yùn)行，10kV羅崗線(xiàn)、塘良線(xiàn)、水潭線(xiàn)、商會(huì)線(xiàn)、#2消弧線(xiàn)圈掛10kV 5M運(yùn)行，10kV #5～#7電容器組掛10kV 2M熱備用。

#2主變10kV側(cè)分支2供10kV 6M運(yùn)行，10kV #2站變、大寧線(xiàn)、高速線(xiàn)、三園線(xiàn)、黎村線(xiàn)掛10kV 6M運(yùn)行，10kV #8、#9電容器組掛10kV 6M熱備用。

10kV #1母聯(lián)500開(kāi)關(guān)熱備用，10kV 1M、5M分列運(yùn)行，10kV 2M、6M分列運(yùn)行。

變電管理所相關(guān)專(zhuān)責(zé)在接到巡維中心上報(bào)的缺陷消息后立刻向部門(mén)領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)，組織相關(guān)技術(shù)人員對(duì)事件發(fā)生的220kV變電站#2主變10kV側(cè)5554刀閘柜情況進(jìn)行分析。經(jīng)研究決定，馬上向調(diào)度中心申請(qǐng)對(duì)#2主變停電檢查，對(duì)其進(jìn)行消缺處理。08月23日18時(shí)30分，檢修班組人員被許可工作進(jìn)行檢修工作，檢修人員檢查#2主變10kV側(cè)5554刀閘柜，對(duì)5554刀閘柜的瓷瓶、銅排、刀閘逐一檢查。發(fā)現(xiàn)5554刀閘有明顯放電痕跡，瓷瓶有燒傷跡象。并且刀閘上側(cè)銅排與柜體距離僅有6cm，僅用絕緣擋板分隔。不滿(mǎn)足12.5cm的要求。

經(jīng)討論，將#2主變10kV側(cè)母線(xiàn)穿墻套管軟連接拆除，斷開(kāi)5554刀閘柜與主變的連接，確保#2主變110kV側(cè)、220kV側(cè)正常運(yùn)行。

于9月2日，通過(guò)臺(tái)風(fēng)搶修項(xiàng)目完成5554刀閘的更換及柜內(nèi)受損設(shè)備的更換。更換后的刀閘銅排與柜體的最短距離為15cm，滿(mǎn)足要求。

2 缺陷原因分析

1）#2主變10kV側(cè)5554刀閘柜主要設(shè)備概況：

（1）刀閘柜：

廠家：廣東珠江開(kāi)關(guān)有限公司；

型號(hào)：XGN2-10（Z）；

生產(chǎn)日期：2009年06月；

投運(yùn)日期：2009年06月。

（2）5554刀閘：

廠家：淅江紀(jì)元電氣集團(tuán)公司

型號(hào)：GN30-120/4000；

生產(chǎn)日期：2009年01月；

投運(yùn)日期：2009年06月。

#2主變10kV側(cè)5554刀閘柜缺陷，由于刀閘安裝時(shí)，刀閘上側(cè)銅排對(duì)高壓柜體對(duì)地距離不足，加絕緣擋板增加絕緣強(qiáng)度，因運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)加上環(huán)境的原因，絕緣擋板積滿(mǎn)灰塵、受潮，造成絕緣強(qiáng)度下降。在系統(tǒng)高電壓下?lián)舸┙^緣擋板對(duì)地放電產(chǎn)生弧光，繼而弧光燒傷柜內(nèi)設(shè)備。

3 存在的問(wèn)題

1）設(shè)備質(zhì)量控制不嚴(yán)格，在選型是沒(méi)有把關(guān)好設(shè)備內(nèi)部設(shè)計(jì)的缺陷性，忽略銅排與柜體之間距離不夠的問(wèn)題。隨著負(fù)荷的增長(zhǎng)以及長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中設(shè)備積聚的灰塵和受潮等原因，極容易造成絕緣性能的下降。

2）設(shè)備元件可靠性欠缺。由于刀閘安裝時(shí)，刀閘上側(cè)銅排對(duì)高壓柜體對(duì)地距離不足，加絕緣擋板增加絕緣強(qiáng)度，但在系統(tǒng)高電壓下?lián)舸┙^緣擋板對(duì)地放電產(chǎn)生弧光，繼而弧光燒傷柜內(nèi)設(shè)備。

4 防范措施

1）加強(qiáng)設(shè)備的監(jiān)造、驗(yàn)收的質(zhì)量把關(guān)，嚴(yán)重執(zhí)行驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)；

2）運(yùn)行人員應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注同類(lèi)設(shè)備的巡視，如發(fā)現(xiàn)異常立即上報(bào)；

3）檢修人員加強(qiáng)該類(lèi)設(shè)備的檢修維護(hù)力度，如發(fā)現(xiàn)有類(lèi)似情況，立即進(jìn)行整改。

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