開關柜異常造成主變近區(qū)短路故障的分析及預防*

蔡 彬

(國網甘肅省電力公司臨夏供電公司，甘肅 臨夏 731100)

0 引 言

開關柜因其設計緊湊，以較小空間容納較多功能單元和封閉式維護少的優(yōu)點在變電站內得到廣泛應用。但也因其封閉式不直觀的特點，操作人員一旦檢查、核對不仔細，也容易導致誤操作事故的發(fā)生，輕則造成設備損壞，重則造成人員傷亡。

筆者通過一起開關柜接地刀閘未拉開情況下誤合開關送電的操作事故，結合開關柜機構特點進行了機械閉鎖、電氣指示等方面原因剖析，指出開關柜設備日常操作和設計制造過程中應注意的事項，對保障開關柜設備可靠運行提出建設性意見。

1 事故及原因分析

1.1 事故概述

某變電站5#開關柜檢修轉熱備用操作過程中，操作人員將5#開關柜丙J1接地刀閘拉開后，將小車開關由試驗位置推進工作位置操作時，因閉鎖機構卡死無法解鎖。認為是由于地刀分閘不到位所致，便多次進行地刀合分操作，試圖使地刀分閘操作到位，消除小車無法搖進工作位置問題。

最后一次進行地刀分閘操作時，操作把手在旋轉170°時發(fā)生滑脫(操作行程為270°)，之后操作人員從滑脫位置繼續(xù)進行了100°操作。見面板上帶電顯示裝置、保護裝置均顯示接地刀閘在分位，操作人員未按安規(guī)要求核對接地刀閘實際位置，便將小車開關由試驗位置搖進工作位置，而且小車被順利搖進工作位置。

調度監(jiān)控人員通過后臺查看到接地刀閘在分位，遙控合閘5#線開關后，后加速I段保護動作、開關跳閘，1號主變重瓦斯動作、三側開關跳閘。

1.2 原因分析

經現場分析驗證，接地刀閘操作至170°位置放開把手后，因彈簧拉力會導致接地刀返回合閘位置。再轉100°時，實際并未達到分閘行程，接地刀實際仍處于合閘位置，只是接地刀刀口插入接地樁深度略淺一些，即動觸頭只是與靜觸頭的頂部接觸(正常合閘時，動觸頭與靜觸頭的中間部位接觸)。而此時因接地刀閘合閘不徹底，其轉軸未達到最終合閘位置，由接地刀轉軸帶動的二次信息的輔助開關動觸片無法接觸其頂部靜觸片，輔助開關未被觸動，如圖1所示。導致帶電顯示裝置、保護裝置、后臺接地刀閘指示等二次信息狀態(tài)量均顯示為分閘。以上為遙測信息量均顯示接地刀閘已分閘的原因。

圖1 開關柜二次狀態(tài)量輔助開關側面圖與正面圖 圖2 開關柜閉鎖連桿

從滑脫位置再進行100°左右的分閘操作時，雖然地刀動、靜觸頭未完全分離，但如圖2所示的圓柱型轉軸轉動位移量足夠，致使伴隨轉軸轉動的凸點與閉鎖連桿分離，接地閉鎖連桿被彈簧拉起，手車搖把小門被解鎖，可正常插入搖把，手車亦順利從試驗位置搖進工作位置。

以上是接地刀閘雖然在合位，但小車開關能夠避開機械閉鎖，順利搖進運行位置的原因。

上述兩個異常情況同時出現時，小車開關順利搖進，遙測信息均顯示接地刀閘在分位，開關遙控合閘后，近區(qū)短路故障發(fā)生。

2 防范措施

2.1 問題總結

操作人員未嚴格落實《安規(guī)》相關要求，在進行倒閘操作后，未按要求核對接地刀閘實際位置，僅查看了電氣位置指示。

開關柜器件選材質量不高，閉鎖連桿上彎頭經多次操作沖擊后發(fā)生彎折，造成閉鎖裝置卡澀，影響順利操作。

開關柜存在設計缺陷，導致接地刀閘未達到分閘行程時，帶電顯示裝置、保護裝置、后臺位置指示即發(fā)生變化，且機械閉鎖解鎖。

2.2 預防手段

嚴格落實《變電安規(guī)》5.3.6.6電氣設備操作后的位置檢查應以設備各相實際位置為準的要求，設備制造廠應在適當位置開設接地刀閘位置觀察窗。

將帶電顯示裝置、保護裝置、后臺3個電氣指示信號設計為不同源，以滿足至少應有兩個非同樣原理或非同源的指示發(fā)生對應變化的確認條件。

設備制造過程中，加強選材質量把關，對操作中會受到較大沖擊力的器件，應采用高性能材料。同時，加強該類器件的檢修維護，確保其狀態(tài)良好。

開關柜接地刀閘操作過程中如發(fā)生手把滑脫，須重新滿行程操作，切不可僅從滑脫角度開始補充剩余行程。

3 結 語

隨著開關柜設備使用范圍的越來越廣泛，運維人員享受其操作簡便、維護量小的優(yōu)勢時，還需要充分了解其機械構造特點，以便及時發(fā)現問題，防范誤操作事故發(fā)生。

設備制造廠應通過此次巧合引發(fā)的事故案例，結合其內部元器件運行特點，對閉鎖元器件、電氣指示回路、制造選材等進行改進，進一步提升其防誤閉鎖可靠性，切實消除此次事故中已暴露出的設計、選材等方面的隱患，防止同類事故在其他地方發(fā)生，更好的服務電力安全生產。