6千伏高壓開關柜事故原因分析及維護保養

山西廣播電視無線管理中心 郭 偉

在電力系統中，高壓開關柜是非常重要的配電裝置，是使用極廣泛、數量最多的開關設備。由于在設計、制造、安裝和運行維護等方面存在著不同程度的問題，因而事故率比較高。有的高壓開關柜事故，造成的后果也較嚴重，甚至可能危及生命。有時一臺出現事故，殃及相鄰柜子的現象時有發生。為了保證高開柜穩定可靠的工作，首先應了解高壓開關柜故障原因和正確的處置方法。

1 開關柜的事故類型

1.1 開關柜絕緣事故

在絕緣方面的故障主要表現為：內外絕緣對地和相間絕緣造成的閃絡擊穿，雷電過電壓也會閃絡擊穿。原因一方面是因為高壓開關柜絕緣參數不夠所造成的；另一方面是高壓開關柜工作環境的濕度、溫度不足；還有由于設計和施工工藝造成開關柜質量不過關，最終造成絕緣性能不足。其所含有的絕緣電阻比耐受電壓還要低的話，就有可能出現高壓開關柜事故。

1.2 開關柜拒合事故

此類事故造成高壓開關不能夠有效的開斷，這是6KV高壓開關柜經常出現的事故。發生的原因主要是斷路器在運行期間所形成的故障造成的，如果高壓開關柜由于故障問題而不能夠與斷路器有效運行，那么就會造成高壓開關柜內部裝置出現故障，這樣的話就會造成斷路器拒合的出現。

1.3 開關柜機械事故

高壓開關柜出現機械故障主要是在操作結構上，主要的事故類型包括：（1）操作結構里出現問題。之所以出現問題的主要原因為高壓開關柜里的部件發生了移位情況。（2）斷路器拒動故障。出現此類故障主要是因為高壓開關柜的輔助開關沒有達到質量的基本要求，而且在對輔助開關進行安設和調整期間具有一定的問題。

2 6千伏高壓開關柜種類和特點

2.1 固定式開關柜

固定式開關柜被采用的較多，此類開關柜的體積非常大，內部空間非常寬敞，能夠把很多的電氣元件放入到柜里，不過因為固定開關柜沒有較好的封閉性，對其的防護措施也不是很完善，所以出現事故的可能性比較大，因此固定式開關柜已經被淘汰。

2.2 箱式開關柜

在客戶用電場所，因為負荷不大，因此會經常使用箱式開關柜，其不但體積較小，同時還沒有較強的散熱性，所以維護起來比較的方便。

2.3 手車落地式開關柜

現在的電力系統當中，屬于進口產品的就是手車落地式開關柜，此類開關柜一定要具備超強的箱底，這樣才可以確保其質量。

3 臺站應用實例

建設原因：山西某發射臺，過去沒有高壓開關柜。一旦高壓線路遭到雷擊，就可能將雷電引入前端變電站高開柜，造成高壓停電。為保證變電站及本單位的用電安全，在本臺增設高壓開關柜。

工程概括和建設規模：根據該臺站用電負荷，要建設一個6kv高壓配電室，采用臺內現有的一個630kVA變壓器和一個500kVA變壓器，并對之前供電線路終端桿進行改造。

供電方式：此項工程為雙電源供電，主供電源由北石崖變電站6kv供出，電纜型號為ZR-YJLV22- 8.7/15-3*95，長度是80米，備供電源由新華村變電站6kV側供出，電纜型號為ZR-YJLV22-8.7/15-3*95，長度為90米，并將1#桿改為電纜終端桿。

4 主要電氣設備選型

4.1 變壓器部分

本工程利用現有1#變壓器SCB11-630kVA ，其工作參數為：

型號：SCB11-630/10 額定容量： 630kVA

容量比：100/100 額定電壓： 10±2X2.5%/0.4kV

額定頻率： 50Hz 阻抗電壓： Uk=4.5%

連接組別： D，yn11

2#變壓器SCB11-500kVA，其工作參數為：

型號：SCB11-500/10 額定容量： 500kVA

容量比：100/100 額定電壓： 10±2X2.5%/0.4kV

額定頻率： 50Hz 阻抗電壓： Uk=4.5%

連接組別：D，yn11

下面我們根據此項工程的實際情況和總體方案，來詳細討論一下具體的維護措施。

4.2 6kV配電裝置部分

6kV配電裝置選用KYN移開式開關柜，開關柜必須滿足五防閉鎖要求，開關柜尺寸為（面對開關柜正面，寬度×深度×高度，單位：mm）：800×1500×2300

6kV開關柜內主要設備包括：

斷路器：采用ZN-12/630A/25kA型真空斷路器；

電流互感器：采用LZZBJ9-12型電流互感器；

電壓互感器：采用JDZ-10環氧樹脂絕緣全封閉電壓互感器；

避雷器：采用HY5WZ-10/30型復合外套交流無間隙金屬氧化物避雷器；

接地開關：采用JN-15型接地開關。

4.3 0.4kV配電裝置部分

0.4kV進、出線柜選用GCK抽出式低壓開關柜，開關柜尺寸為（面對開關柜正面，寬度×深度×高度，單位：mm）：800×600×2200。

柜內主要設備包括：

斷路器：進線處選萬能斷路器；

電流互感器：采用LMZ2-0.66型電流互感器，測量用為0.5級。

4.4 電氣平面布置

總配電室平面布置按照最終規模設計為全戶內型，包括6kV配電室、變壓器室及0.4kV配電室，都置于機房一層的配電室內。

4.5 交直流電源

本工程開關控制采用直流操作，斷路器控制儲能采用直流電源，交流電源由變壓器低壓側提供，供給斷路器控制儲能回路直流電源，采用照明交流。

本站設交直流屏1面，容量為40AH，直流出線8回，交流出線6回。

5 通過該臺站高壓開關柜的實際情況，我們下面主要來談談具體的維護保養措施

5.1 首先我們先來說說高壓開關柜安全事故出現的原因

5.1.1 開關柜設備的制造質量以及制造工藝存在問題

制造以及配置高壓開關柜的質量，會很大程度的決定6kv高壓開關柜的耐壓能力，這就如同在高壓開關柜里的一些元件，盡管耐壓試驗合格，有時自身的性能卻不能夠具有合格的標準。而之所以會出現這樣的情況，主要是因為高壓開關柜在制造及工藝方面存在一定的問題。主要為螺栓規格不標準，把螺栓擰緊以后，螺桿要比螺母多。另外，還因為高壓開關柜里的保護措施不完善或操作不當，造成有的開關機械連鎖部分受到損壞，從而插頭與插座之間的活舌卡滯，出現分合閘故障。

5.1.2 環境方面的影響問題

6kv高壓開關柜是否會出現事故，運行環境也會起到至關重要的影響。而且由于這些年以來，污染情況越來越嚴重，許多雜物混進到了高壓開關柜里的電力設備的絕緣子、母線等當中，而這通常被叫做閃污事故。但是一般情況下，閃污狀況的出現，主要是因為兩個方面，分別為雜物以及潮濕。通常在干燥的環境中，絕緣子一般不會被雜物污染，絕緣阻抗不會明顯下降。因此應通過機房專用空調對高壓開關柜的工作環境進行除濕，避免閃污現象。

5.1.3 外部雷電高壓造成開關柜閃絡

導致開關柜出現閃絡狀況，主要表現在：（1）直擊雷造成過電壓狀況，是指輸電線路遭到雷擊后所形成的過電壓。一般情況下，雷云的電量比較大，所形成的電荷會使輸電線纜承受較大的負荷，其所到的地方就會形成過電壓的現象，這樣一來電位提高較快，導致高壓輸電線路形成較大的電位差。（2）感應過電壓，電力設備周圍因為遭到雷擊，大量的電流形成很大的電磁場，其促使導線直接形成過電壓。

5.2 加強對6千伏高壓開關柜的維護保養，則主要根據

5.2.1 拓展開關柜絕緣爬柜

在設計時，外絕緣爬柜一定不能小于19.5cm，環氧絕緣的材料要不小于20.5cm。不過絕緣性能不高的絕緣子就要更改成可以滿足需求的復合材料，如果是在污染狀況比較嚴重的地方，那么可以添加污穢合成傘瓷裙。而且給相關的導電銅排進行加熱，也能夠起到非常好的絕緣保護效果。如此不但能夠保護工作人員的安全，而且還能夠避免遭到其他方面的污染。

5.2.2 嚴格管理規范安裝

在安裝高壓開關柜金屬架和內部高壓電器組建支架的過程中，一定要能夠滿足專業技術的規定，而且還要保證柜體與接地導線可靠連接。而最為重要的方式，就是利用隔離開關切換接地開關來進行接地。所有的高壓開關柜都能夠采用專業的接地導體，而且還能夠運用專用端子來采取鞏固措施。

5.2.3 營造良好的運行環境

工作人員要在通風口安設網絡格網，這樣就能夠提高通風效果，從而很大程度的降低了污染情況，也能防止雜物鉆進開關室里。另外在較為潮濕的高壓室內，安設具有加熱去濕效果的電熱設備，要是空調的話，就能夠直接根據N-1來運行。而有關的進出電纜孔洞最好使用阻燃料來處理，這樣就能夠防止潮氣鉆進來。

6 結束語

在電力系統當中，6千伏高壓開關柜是非常重要的配電裝置。其已經得到了普遍的使用，而且在使用期間會很容易發生絕緣的情況，這對于電力生產的安全性造成了極大的隱患。而想要解決這方面的問題，那么就要拓展開關柜絕緣爬柜、采取嚴格的安裝和管理措施，并創造營造良好的運行環境。因此在今后的工作中，工作人員一定要認真負責，正確制定出更為完善的方案，從而讓該臺站所使用的6千伏高壓開關柜維護保養措施變得更加完善。

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