變電站10kV出線開關(guān)柜燒毀故障分析

馬本富

摘要：現(xiàn)階段，隨著社會(huì)的發(fā)展，我國的電力工程的發(fā)展也越來越完善。10kV 出線開關(guān)柜是將經(jīng)過變壓器降壓的電流傳送到電 線電纜的一種裝置，并且該裝置能夠同時(shí)起到保護(hù)線路的作 用，通過開關(guān)柜內(nèi)的各種保護(hù)開關(guān)和線路將各種損失降到最 低。并且 10kV 出線開關(guān)柜能夠?qū)㈦娏鬟M(jìn)行分流，從而完成 整片供電區(qū)域內(nèi)的供電工作，要避免 10kV 出線開關(guān)柜發(fā)生 故障，需要從能誘發(fā)這種故障發(fā)生的各種原因進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：變電站;10kV出線開關(guān)柜;燒毀故障分析

引言

變電站10kV出線開關(guān)柜燒毀可以引起各種嚴(yán)重后果，為在今后工作中避免燒毀故障發(fā)生，需要對故障進(jìn)行分析并改進(jìn)?；诖?，本 文對能夠?qū)е?0kV出線開關(guān)柜燒毀的可能原因進(jìn)行分析，并針對這些原因提出燒毀故障的監(jiān)測流程和改進(jìn)措施，降低10kV出線開關(guān)柜燒 毀故障發(fā)生幾率。調(diào)度在接到10 kV高壓室冒煙通知后，調(diào)用監(jiān)控 判斷為高壓開關(guān)柜起火（當(dāng)時(shí)調(diào)度控制中心沒有發(fā)出 火災(zāi)報(bào)警信號(hào)），立即通知用戶準(zhǔn)備停電，斷開變電站 主變壓器110 kV側(cè)斷路器，對10 kV高壓室進(jìn)行停電。 變電運(yùn)維班到達(dá)現(xiàn)場后，滅火人員戴好防毒面具， 進(jìn)入10 kV高壓室，發(fā)現(xiàn)為一臺(tái)開關(guān)柜起火冒煙，煙霧 很大，立即進(jìn)行滅火，同時(shí)打開門窗進(jìn)行通風(fēng)排煙?；?滅后，對現(xiàn)場進(jìn)行清理，發(fā)現(xiàn)10 kV上林線開關(guān)柜電纜 室、斷路器室及儀表室全部燒毀，電纜頭燒壞，只剩下 銅芯線。

1能夠引發(fā)變電站 10kV 出線開關(guān)柜燒毀故障的原因

1.1溫度濕度因素

其中斷路器斷路裝置種類繁多，為保證精度和穩(wěn)定性， 多采用繼電器為其核心部件，這為斷路器使用環(huán)境提出了條 件。斷路器使用過程中，為防止核心部件發(fā)生凍結(jié)等情況， 需要保證使用環(huán)境干燥和正確的溫度范圍。由于出線開關(guān)柜 中還有各類線纜和智能操控裝置，所以需要對溫度濕度條件 進(jìn)行嚴(yán)格控制，嚴(yán)禁水蒸氣凝結(jié)和結(jié)霜現(xiàn)象的發(fā)生。

1.2 尖端放電

尖端放電是電荷在導(dǎo)體尖端大量聚集，聚集到一定程度 后電流擊穿空氣產(chǎn)生電弧的一種現(xiàn)象，在各類開關(guān)柜中，尖 端放電能夠擊毀開關(guān)，使出線開關(guān)柜起火。避免尖端放電需 要從兩個(gè)方面進(jìn)行考慮：（1）各種元部件的尖端處理。在 進(jìn)行開關(guān)柜線路架設(shè)和固定過程中，需要對常見帶尖端的固 定器材進(jìn)行處理，采用尖端部分打磨措施，減少尖端電荷聚 集。（2）進(jìn)行各種器材間距的合理規(guī)劃。電荷擊穿空氣電 壓隨導(dǎo)體間距的增加而增加，所以對兩個(gè)導(dǎo)體間距進(jìn)行合理 規(guī)劃可有效避免尖端放電現(xiàn)象的發(fā)生。

1.3 動(dòng)物闖入

變電站 10kV 出線變電柜在使用過程中，需要保證各類 小型動(dòng)物不會(huì)進(jìn)入到柜體中。因?yàn)槔鲜蟮葎?dòng)物會(huì)破壞柜體中 的各類線纜的絕緣層，或者在柜體中進(jìn)行其余種類的供電設(shè) 備破壞，引發(fā)開關(guān)柜中的線路短路和斷路器損壞，引發(fā)火災(zāi)。 同時(shí)，各類生物都屬于良導(dǎo)體，當(dāng)這些生物在開關(guān)柜中同時(shí) 接觸不同的線路時(shí)，也會(huì)造成短路。所以在進(jìn)行開關(guān)柜中設(shè) 備接線以及柜體安裝時(shí)，需要對柜體設(shè)置各類加固措施，并 在進(jìn)行線路連接時(shí)，保證線纜的金屬部分完全不外露，防止 動(dòng)物與金屬部分接觸造成短路。

2變電站 10kV 出線開關(guān)柜燒毀故障分析

2.1調(diào)查故障時(shí)天氣情況

變電站 10kV 出線開關(guān)柜最容易引發(fā)起火故障的因素就 是雷擊，而且引發(fā)故障的各種因素中，故障發(fā)生時(shí)的天氣狀 況最容易查明，所以故障分析的第一步就是對天氣情況進(jìn)行 調(diào)查，以確定起火故障是否由雷擊引發(fā)。確定起火故障由雷 擊引發(fā)后，需要對雷擊過程的感應(yīng)過電壓和直擊過電壓進(jìn)行計(jì)算，并與開關(guān)柜內(nèi)的相關(guān)設(shè)備和電路的整體防雷性能進(jìn)行 評估。

2.2調(diào)查動(dòng)物闖入痕跡

經(jīng)過上一步調(diào)查后，若發(fā)現(xiàn)整個(gè)供電系統(tǒng)未遭到雷擊， 需要對柜體外觀以及柜體內(nèi)部儀器進(jìn)行檢查，調(diào)查目的是確 定起火故障是否由動(dòng)物引起。通常來說，鼠類對開關(guān)柜構(gòu)成 威脅最大，所以在進(jìn)行外觀檢查時(shí)，需要確定開關(guān)柜是否被 鼠類啃咬和損壞，在進(jìn)行內(nèi)部設(shè)備檢查時(shí)，需要觀察是否有 鼠類動(dòng)物毛發(fā)以及尸體、排泄物等，從而確定起火故障是否 由鼠類動(dòng)物引起。除此之外，還要對已經(jīng)損壞的各類供電和 電路保護(hù)設(shè)備進(jìn)行檢查，檢查項(xiàng)目涉及動(dòng)物啃咬和昆蟲阻 礙，從根本上確定事故的動(dòng)物因素。

2.3調(diào)查出線開關(guān)柜內(nèi)清潔情況

開關(guān)柜經(jīng)過火災(zāi)后，往往現(xiàn)場有較多粉塵遺留，這為粉 塵調(diào)查帶來了困難，但是又由于粉塵是引發(fā)火災(zāi)的一個(gè)重要 因素，所以需要對事故前的粉塵含量進(jìn)行調(diào)查。調(diào)查方式可 以通過查詢開關(guān)柜維護(hù)記錄，并對相關(guān)維護(hù)人員進(jìn)行詢問方 式進(jìn)行，結(jié)合各類儀器的監(jiān)測結(jié)果得出結(jié)論。對于未產(chǎn)生明 火的事故，通常事故對開關(guān)柜內(nèi)的粉塵影響不大，對于產(chǎn)生 了明火的事故，需要對未損壞的設(shè)備進(jìn)行檢查，根據(jù)其臟污 程度確定事故發(fā)生前開關(guān)柜內(nèi)粉塵環(huán)境，若環(huán)境粉塵含量過 高，需要在今后的工作中加強(qiáng)清潔工作。

2.4 調(diào)查故障時(shí)溫度濕度條件

溫度濕度條件對開關(guān)柜安全影響很大，尤其是在空氣常 年潮濕的地區(qū)，更需要保證環(huán)境溫度一直處于開關(guān)柜所需的 溫度范圍中。在進(jìn)行 10kV 出線開關(guān)柜事故調(diào)查時(shí)，在經(jīng)過以 上事故調(diào)查流程后，需要對開關(guān)柜周圍的環(huán)境維持系統(tǒng)進(jìn)行各 項(xiàng)檢查。同時(shí)，在進(jìn)行檢查時(shí)，也要對開關(guān)柜中的各類設(shè)備本 身進(jìn)行調(diào)查，通過對各類儀器進(jìn)行拆卸，檢查其內(nèi)部是否有 水漬，若有水漬，則說明開關(guān)柜發(fā)生事故前，除濕系統(tǒng)未能 正常工作。對溫度的調(diào)查相對來說較為復(fù)雜，溫度檢查主要 是對溫度控制系統(tǒng)進(jìn)行各種線路和設(shè)計(jì)進(jìn)行檢查，溫度控制 系統(tǒng)涉及多種電線連接和多種供暖設(shè)備的使用，在對溫度控 制系統(tǒng)進(jìn)行檢查時(shí)，首先需要對供暖系統(tǒng)進(jìn)行檢查，然后對 溫度控制器進(jìn)行檢查，確定溫控儀器能否正常投入使用，最 后進(jìn)行線路檢查。除此之外，可通過溫控系統(tǒng)重新使用來測 定是否發(fā)生故障，但為防止發(fā)生二次事故，這種方式較少采用。

2.5對各部件尖端進(jìn)行測量

尖端放電過程中，電荷會(huì)在尖端產(chǎn)生高溫，從而產(chǎn)生各 種獨(dú)特的尖端放電痕跡，所以尖端放電檢測只需對發(fā)生故障 后的所有含有尖端的器件進(jìn)行相關(guān)檢測即可。檢測方式可以 采用肉眼觀察模式，將各種可能造成事故發(fā)生的元器件按照 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行觀察。通常情況下，由于尖端放電過程中會(huì)產(chǎn) 生電弧，電弧在各種原件表面會(huì)留下碳顆粒并在同時(shí)使原件 發(fā)生氧化，使原件尖端顏色變黑，從而確定事故是否由尖端 放電現(xiàn)象產(chǎn)生。（1）結(jié)合保護(hù)動(dòng)作情況、動(dòng)作電流，確定故障查找 段位。對于電流I段保護(hù)跳閘，重點(diǎn)查找線路首段，尤 其不能遺漏開關(guān)柜至架空線路這段電纜的檢查。 （2）重合閘在試送線路時(shí)暫時(shí)退出。對于故障跳 閘線路，在故障處理完成后試送前暫時(shí)退出重合閘，可 以避免由于存在多個(gè)故障點(diǎn)，或者故障點(diǎn)沒有找到，試 送時(shí)線路再次跳閘后重合引起設(shè)備進(jìn)一步損壞。尤其 是對于短路電流較大的情況。 （3）利用故障帶電檢測設(shè)備對電氣設(shè)備（斷路器、 電纜頭等）進(jìn)行檢測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、消除隱患。 （4）嚴(yán)把電纜頭制作質(zhì)量關(guān)，電纜頭制作嚴(yán)格按照 工藝進(jìn)行，對電纜頭做交流耐壓及相關(guān)試驗(yàn)。 （5）建議廠家設(shè)計(jì)開關(guān)柜時(shí)，將開關(guān)柜斷路器室、 儀表室及出線電纜室三室設(shè)計(jì)成耐火材料防火隔離。 （6）10 kV出線1號(hào)桿安裝斷路器問題，已安裝的 取消1號(hào)桿斷路器，未安裝的不再安裝。

結(jié)語

綜上所述，變電站 10kV 出線開關(guān)柜的起火燒毀事故檢 測需要參考各種可能引發(fā)事故的因素進(jìn)行，這些因素主要涉 及雷擊、清潔以及相關(guān)設(shè)備維護(hù)，這也為事故檢測分析提供 了思路。整個(gè)事故檢測分析流程也要遵循對事故現(xiàn)場破壞最 小原則進(jìn)行，通過對各種可能導(dǎo)致事故的原因進(jìn)行檢測，從 而確定事故發(fā)生原因。

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