一起35kV開(kāi)關(guān)柜發(fā)熱故障及分析

趙全勝，宋建輝，呂樂(lè)，劉新海，胡偉，張向陽(yáng)

(鄭州供電公司，河南 鄭州 450006)

1 引言

目前35kV高壓開(kāi)關(guān)柜廣泛用于變電站，技術(shù)有較大進(jìn)步。但設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行維護(hù)等方面均存在不同程度的問(wèn)題，絕緣損壞，導(dǎo)電連接部分接觸不良，開(kāi)關(guān)爆炸時(shí)有發(fā)生，對(duì)變電站安全運(yùn)行構(gòu)成明顯威脅。通過(guò)對(duì)事故的原因進(jìn)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(duì)提高設(shè)備安全運(yùn)行可靠性就有十分重要意義。

2 事故通報(bào)

2012年5月，某變電站監(jiān)控機(jī)告警信號(hào):發(fā)現(xiàn)35kV東母C相接地，值班員匯報(bào)35kV開(kāi)關(guān)柜臥滎開(kāi)關(guān)柜上方冒煙，立即穿絕緣靴，戴絕緣手套到現(xiàn)場(chǎng)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(dāng)時(shí)負(fù)荷電流150A，立即匯報(bào)調(diào)度轉(zhuǎn)移負(fù)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(yàn)人員對(duì)母線耐壓試驗(yàn)，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(chǎng)懷疑由潮氣進(jìn)入所致，后經(jīng)檢查臥滎線電纜頭處封堵嚴(yán)密，封堵處在電纜下部，開(kāi)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(shí)間，未發(fā)現(xiàn)異常，又因當(dāng)時(shí)線路負(fù)荷較重，導(dǎo)致發(fā)熱更嚴(yán)重，使絕緣損壞擊穿形成單相接地，需對(duì)靜觸頭絕緣筒做進(jìn)一步試驗(yàn)，檢驗(yàn)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(kāi)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(yàn)證了當(dāng)時(shí)的發(fā)熱程度，見(jiàn)圖2和圖3。

圖2 C相靜觸頭絕緣筒故障點(diǎn)

圖3 開(kāi)關(guān)柜發(fā)熱在上部產(chǎn)生的熱氣流痕跡

4 暴露問(wèn)題

(1)此類手車刀閘運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，2001年投運(yùn)，型號(hào)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(shuō)明設(shè)備已有性能老化趨勢(shì)。

(2)開(kāi)關(guān)柜體維護(hù)不力。柜內(nèi)發(fā)熱缺乏有效監(jiān)測(cè)手段，目前封閉開(kāi)關(guān)柜已在電網(wǎng)中大量使用，柜內(nèi)設(shè)備發(fā)熱問(wèn)題一直困擾著電力部門。若線路過(guò)、重負(fù)荷氣溫又較高時(shí)，線路受到短路電流沖擊時(shí)，設(shè)備薄弱環(huán)節(jié)就會(huì)發(fā)熱，帶有隨機(jī)性，接頭發(fā)熱后其材料機(jī)械強(qiáng)度、物理性能、絕緣強(qiáng)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(shí)發(fā)現(xiàn)就可能使事故發(fā)生。我們常用的紅外線測(cè)溫儀和紅外線成像儀不能穿透柜體鋼板，通過(guò)觀察窗測(cè)試范圍又較小，誤差較大。采用粘貼測(cè)溫拉片方法測(cè)試，只能觀察局部很小一部分，大部分需停電檢查，對(duì)事故預(yù)防不大。用手觸摸柜體外殼，觀察有無(wú)聲響、氣味，又有很大的偶然想和隨意性，不夠科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)。

(3)高壓室整體設(shè)計(jì)欠妥，通風(fēng)對(duì)流效果較差，應(yīng)加裝自動(dòng)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(dòng)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(yàn)收中，做好封堵不嚴(yán)不送電的措施落實(shí)。此外對(duì)于防火泥夏季容易受熱脫落，尤其是大負(fù)荷電纜受熱時(shí)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)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(duì)高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部溫度實(shí)行在線監(jiān)測(cè)，在開(kāi)關(guān)柜排氣孔處安裝溫度傳感器，溫度信號(hào)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換后輸入到計(jì)算機(jī)，設(shè)定報(bào)警值報(bào)警，進(jìn)行檢查對(duì)比分析。隨著傳感器、信號(hào)處理、計(jì)算機(jī)以及智能技術(shù)的發(fā)展，遠(yuǎn)程預(yù)警功能對(duì)提高設(shè)備運(yùn)行可靠性和自動(dòng)化程度具有重要意義。

(3)加強(qiáng)檢查、巡視和驗(yàn)收力度，防患于未然。加強(qiáng)專業(yè)人員的技能培訓(xùn)，提高設(shè)備安裝、檢修、維護(hù)質(zhì)量。加強(qiáng)對(duì)柜內(nèi)設(shè)備的檢查清掃、除潮、除濕措施，及時(shí)更新老舊設(shè)備，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)匯報(bào)處理，防止類似事故發(fā)生。

6 結(jié)束語(yǔ)

35kV高壓開(kāi)關(guān)柜做為電力系統(tǒng)的重要設(shè)備之一，其運(yùn)行狀態(tài)的良好與否對(duì)電力系統(tǒng)的可靠性有著十分重大影響。通過(guò)對(duì)該起開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部發(fā)熱放電進(jìn)行分析，提出相對(duì)改進(jìn)建議和防范措施，對(duì)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(yùn)行和安全供電提供了有效保證。

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