變電站端子箱、匯控柜防開扣的研制

黃義琪，雷亞蘭，楊杰

(云南電網(wǎng)公司玉溪供電局，云南玉溪,653100)

0 引言

變電站作為電力系統(tǒng)傳輸?shù)臉屑~，2020年11月24日，某電廠#7發(fā)變組5913斷路器第Ⅰ套本體三相不一致保護動作跳閘，經(jīng)檢查，跳閘前5913斷路器三相運行正常，壁虎通過控制箱門縫隙進入斷路器控制箱內(nèi)的第Ⅰ套本體三相不一致保護時間繼電器底座內(nèi)，造成時間繼電器節(jié)點短接，導致5913斷路器跳閘。究其根本原因發(fā)電廠、變電站一般坐落在遠離城鎮(zhèn)的偏遠地區(qū)，一方面，電氣設備的端子箱、匯控柜會受天氣變化帶來影響[1]，極大程度會腐蝕端子箱、匯控柜門，加上某些變電站可能存在投運時間久遠，相關改造項目未來得及實施，端子箱、匯控柜門會存在關合不到位，降低開閉性能，而遺留的縫隙會讓小動物乘機而入，引發(fā)回路短路或接地，或者啃食端子，造成保護誤動或拒動；另一方面，在溫濕度較大或投運時間久遠的情況下，端子箱、匯控柜的門鎖會存在銹蝕情況，那么端子箱、匯控柜門可能會被大風刮開，或者在高電壓等級區(qū)域，在進行相關倒閘操作時，由于斷路器分合的震動，端子箱、匯控柜門也有幾率被震開，為保證端子箱、匯控柜門能正確發(fā)揮性能，使之不會無故打開，造成雨水、小動物等進入端子箱、匯控柜，引發(fā)回路短路或接地，進而誘發(fā)保護誤動或拒動的風險。因此，我們提出對端子箱、匯控柜門進行相關改造措施，使得設備運維做到風險可控、效率提升。

1 現(xiàn)狀分析

1.1 風險分析

該類設備在運行中存在一定概率的不正常運行風險，即端子箱、匯控柜門閉合不到位或無故打開，雨水或小動物進入端子箱、匯控柜內(nèi)，導致端子短路或接地，造成保護誤動，或者因端子松動、脫落造成的保護拒動，引發(fā)電力事故事件。通過計算可知：事故風險值（50）=后果(25)×暴露(2 )×可能性(1)，后果為造成非計劃停運，暴露為偶爾（從每月一次到每年一次），可能性為很少的可能性，根據(jù)風險等級及防控措施的要求，該類設備運行時20≤風險值＜70，屬低風險，但需要進行關注。

1.2 柜門性能降低分析

對該500kV變電站2015-2019年時間段內(nèi)，站內(nèi)端子箱、匯控柜門鎖失效、閉合不嚴因素進行了統(tǒng)計，見表1。

門鎖失效 閉合不嚴 數(shù)量（扇） 概率2015 2 2 4 3.96%2016 3 1 4 3.96%2017 1 2 3 2.97%2018 2 3 5 4.95%因素時間（年）/均值

2019 2 2 4 3.96%平均值 2 2 4 3.96%

綜上可知，從設備風險與柜門開閉性能來看，此類設備都存在一定非正常運行的概率。因此，為了提高電網(wǎng)運行的可靠性，對端子箱、匯控柜防開扣的研制就顯得尤為重要。

2 防開扣的研制

2.1 防開扣原理

此種“簡易式”防開扣的原理可分為90°直角環(huán)扣和180°平角環(huán)扣。如圖1所示，為90°直角環(huán)扣，由三部分組成。第一部分為固定在端子箱、匯控柜門正面上的橙色扣點，第二部分為黃色連線，第三部分為固定在端子箱、匯控柜門側(cè)面上的藍色連桿卡槽帶綠色小球。當運行人員想打開端子箱、匯控柜時，只要向上撥動綠色小球，從卡扣拿出，端子箱、匯控柜門即可打開。

圖1

如圖2所示，為180°平角環(huán)扣，也是由三部分組成。第一部分為固定在端子箱、匯控柜門正面上的橙色扣點，第二部分為黃色連線，第三部分為固定在端子箱、匯控柜門側(cè)面上的藍色連桿卡槽帶綠色小球。當運行人員想打開端子箱、匯控柜時，只要向左撥動綠色小球，從卡扣拿出，端子箱、匯控柜門即可打開。

圖2

2.2 防開扣優(yōu)點

經(jīng)濟性：涉及部件較多，但是均比較簡單，成本相對較低。

操作性：當運行人員需要打開端子箱、匯控柜時，只需要將拉桿向上撥動，即可將連桿端頭的卡環(huán)從扣點撥出，即可打開端子箱、匯控柜；當運行人員需要關閉端子箱、匯控柜時，只需要撥動拉桿，將卡環(huán)扣住扣點，即可關閉。操作相對簡單。

美觀性：外觀簡單，美觀度一般。

后期維護：此種防開扣，各個連接部位比較簡單，相對易于生產(chǎn)，后期維護比較簡單。

2.3 防開扣的維護

因加裝的防開扣長期暴露在外部環(huán)境中，受風吹雨曬的影響，有一定概率發(fā)生防開扣性能失效的隱患。針對此問題，可以采取以下控制措施：

(1)運行人員結(jié)合日常巡視對防開扣外觀進行檢查。重點檢查防開扣轉(zhuǎn)動部位、扣點部位是否有銹蝕、滑落或者卡澀跡象，以便及時對相應部位的零部件進行修繕或更換處理。

(2)操作端子箱、匯控柜門時，注意檢查防開扣的開閉性能是否完好。

(3)制定相應的定期維護計劃。根據(jù)防開扣的制作材料，確保在材料的有效期內(nèi)，防開扣能正常使用。

3 實作驗證

該變電站端子箱、匯控柜防開扣研制完成后，抽取站內(nèi)2020年6月--11月部分端子箱、匯控柜進行了加裝及效果驗證，并做了相關統(tǒng)計：

時間（年）因素 數(shù)量（扇）/費時 2018 2019 2020原門鎖失效，無故打開 2 2 0門關合縫隙過大 3 2 0年度平均數(shù)量 3 2 0平均開關門時間(s) 9.2 9.6 11

在加裝端子箱、匯控柜防開扣后，現(xiàn)場實際效果：（1）因門鎖質(zhì)量問題而無故打開的情況，由2018、2019年的各2扇，降低至0。防開扣的加裝，為端子箱、匯控柜再加上了一層門鎖保護，降低柜門無故打開概率。（2）因柜門投入使用的年限過久，柜門會發(fā)生變形，從而使柜門關合不嚴，從表中可以看到，防開扣的加裝，分別由2018、2019年的3扇、2扇門降低至0。防開扣可以使柜門緊密關合[2]。（3）在2020年加裝了防開扣后，開關柜門的時間相比前兩年增加了大約2s，但是可靠關合性能提高。（4）在運行人員打開相關柜門時，因此防開扣操作簡便，不會給運行人員造成其他難以打開的困擾。（5）此種防開扣，制作容易，安裝簡單，制作材料常見，成本偏低，適合廣泛推廣。（6）重新計算風險評估值：事故風險值（0）=后果(25)×暴露(2 )×可能性(0)，無風險。

4 結(jié)束語

出現(xiàn)因端子箱、匯控柜柜門開閉不嚴、門鎖失效，導致小動物或者雨水進入其內(nèi)而造成的電力事故事件時有發(fā)生，我們提出的管控措施即防開扣的加裝能有效避免類似事故事件的發(fā)生，減少不必要的損失，提高電網(wǎng)運行的可靠性。此種防開扣制作工藝相對簡單，但是能有效發(fā)揮其功能。怎樣能從其他角度防止因端子箱、匯控柜門開閉不嚴、門鎖失效而造成事故事件，還需要我們做出進一步研究。