一起10kV環(huán)網柜短路故障原因分析

王海霞 林培玲

摘要：文章首先概述了一起10kV環(huán)網柜短路故障的經過，通過外觀檢查、解體檢查、機構檢查試驗及壓力表試驗分析了故障的原因，從而得出故障是由于箱內氣壓不足，絕緣下降，造成帶電體與接地體之間放電并最終形成短路引起的。最后從管理角度和技術角度提出了具體的防范措施。

關鍵詞：環(huán)網柜;SF6氣體間隔;短路故障;原因分析

一、故障概述

10kV A線路2#環(huán)網柜，由2個SF6氣體間隔組成，每個氣體間隔有2個出線間隔，共計有4個出線間隔。

在執(zhí)行A線路配電第一種工作票工作后，啟動送電的第一項：10kV A線2#環(huán)網柜進線901線路由檢修轉冷備用（斷開10kV A線2#環(huán)網柜進線9016接地刀閘），而后監(jiān)控機報：B變10kV B線路 635開關跳閘，過流Ⅰ段動作，通知運維站、配電工區(qū)現(xiàn)場檢查，暫停送電操作，先進行巡查故障。

運維站匯報：B變10kV B線635開關AC相動作，過流Ⅰ段動作，動作電流為8322A，開關本體檢查無異常。

配電工區(qū)匯報：10kV B線04#甲桿B線分段K1158開關跳閘，10kV A線3#環(huán)網柜B線3#環(huán)網柜進線901負荷開關故障指示器有亮，10kV A線3#環(huán)網柜A線-B線聯(lián)絡912負荷開關故障指示器有亮，10kV A線2#環(huán)網柜與10kV A線3#環(huán)網柜之間電纜有施工但是現(xiàn)場無外破跡象，要求試送B變10kV B線635開關。

遙控：B變10kV B線635開關由熱備用轉運行，操作完畢，運行正常。

配電工區(qū)匯報：現(xiàn)場要求隔離故障進行分段試送，即令執(zhí)行：10kV A線3#環(huán)網柜A線3#環(huán)網柜進線901負荷開關由運行轉冷備用。

令配電工區(qū)：10kVB線04#甲桿B線分段K1158開關由熱備用轉運行，開關試送成功。

配電搶修操作班匯報：現(xiàn)場巡視10kV A線A水廠宿舍1#公用變支路及10kV A線A水廠宿舍1#公用變本體未發(fā)現(xiàn)異常，申請隔離10kV A線2#環(huán)網柜A線2#環(huán)網柜分段902負荷開關后段線路。

令變電站10kV A線617開關由運行轉熱備用。

令配電搶修操作班：10kV A線2#環(huán)網柜A線2#環(huán)網柜分段902負荷開關由運行轉冷備用。

令配電搶修操作班：10kV A線2#環(huán)網柜A線2#環(huán)網柜進線901負荷開關由冷備用轉運行。

令山兜變10kV A線617開關由熱備用轉運行，操作完畢，變電站10kV A線617開關跳閘，過流Ⅰ段動作，通知運維站至現(xiàn)場檢查開關狀態(tài)及二次保護動作信息，通知配電搶修操作班對10kVA線再進行巡視檢查。

配電搶修操作班匯報：現(xiàn)場檢查10kV A線2#環(huán)網柜下柜有爆炸聲響，并冒煙，SF6氣體已漏光，申請將10kV A線2#環(huán)網柜隔離，即令：10kV A線1#環(huán)網柜分段902負荷開關由運行轉冷備用。

二、原因查找及分析判斷

（一）故障環(huán)網柜檢查試驗情況

1.外觀檢查：正面左側氣箱壓力顯示為零，其背部可見鋼板已受壓呈外凸狀。

2.解體檢查：AC兩相觸頭有明顯燒灼痕跡，C相引弧線圈脫落，相間隔板受沖擊變形，但無爬電痕跡，箱內SF6防爆膜已脫落，箱內四周附著大量短路時噴濺的金屬離子粉末。

3. 機構檢查試驗：接地刀閘及負荷開關是相同操作機構的三工位結構，左側是接地刀閘的接地端，中間是接地刀閘及負荷開關共用的動觸頭，右側是負荷開關的靜觸頭（母線），斷開接地刀閘時動觸頭離負荷開關靜觸頭（母線）越近。但接地刀閘及負荷開關有各自的操作孔，此設計可避免誤操作。

接地刀閘及負荷開關分合操作均能正確指示及操作到位，機構無卡澀或位置偏離現(xiàn)象。

4.壓力表試驗：對故障氣箱壓力表進行現(xiàn)場試驗，顯示狀態(tài)正常。

（二）原因分析

從外觀及解體檢查內部故障現(xiàn)象分析，這起故障主要原因是由于箱內SF6氣壓不足，進行斷開進線9016接地刀閘操作后，由于接地的動觸頭與帶電的負荷開關靜觸頭（母線）之間的絕緣強度不足導致AC兩相首先擊穿，造成相間分別對地短路，引發(fā)第一次B變10kVB線635開關跳閘故障（與故障信號相吻合）。由于箱內SF6氣體壓力不足整體絕緣強度下降，加之此時AC兩相發(fā)生拉弧短路，箱內漂浮大量的導電金屬離子，SF6氣體絕緣強度進一步下降，此后再向故障間隔送電時便會導致負荷開關及母線等帶電部位與箱體等接地部位之間的放電并最終形成短路故障，爆炸產生的壓力將防爆膜沖開，這是引發(fā)第二次山兜變10kVA線617開關跳閘的原因。

三、結論及防范措施

綜上分析，故障的原因是由于箱內氣壓不足，絕緣下降，造成帶電體與接地體之間放電并最終形成短路故障。基于以上原因，從管理和技術方面采取以下防范措施：

1.梳理運維操作規(guī)程及典型操作票，將檢查充氣設備氣壓情況作為巡視及操作前檢查項列入巡視作業(yè)卡及操作票內，并嚴格執(zhí)行。

2.嚴格按規(guī)程及設備說明書要求操作，操作前應認真檢查設備情況，特別是檢查氣體壓力是否在正常范圍內，如果壓力不足嚴禁帶電操作設備。

3.加強設備日常巡視維護，特別是氣體壓力檢查并記錄，對壓力在相隔兩個巡視周期呈明顯下降趨勢的，應上報缺陷及時分析原因并組織處理。

4.加強操作人員、維護人員的技術培訓，了解設備結構及各部件功能，掌握設備在特殊狀態(tài)下操作可能產生的危險后果。

5.班組應及時收集并建立健全設備資料檔案，做到隨時能了解設備相關信息。

6.加強環(huán)網柜施工工藝質量驗收，特別是電纜T型連接頭安裝是否到位，半導體層表面是否清潔，電纜是否可靠固定，防止運行中電纜接頭爬電甚至燒毀。

參考文獻：

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