浅谈10kV配电网开闭所的事故处理及安全管理措施

2013-04-17叶浩林

机电信息 2013年9期

叶浩林

（义乌市供电局，浙江金华322000）

1 事故概述

2010年9月16日，某110kV变电所的10kV馈线591开关速断动作跳闸，经检查是其10kV开闭所Ⅰ段母线的备用853开关在检修位置时发生爆炸事故引起。为及时恢复用户供电，后将母排与故障开关柜解开，并恢复了此回馈线的正常供电。9月18日将该开闭所的Ⅰ段母线转为检修状态，发现如下情况［1］：

（1）爆炸的853开关处于检修位置，其上隔离刀闸的三相静触头距离挡板约150 mm，爆炸后静触头已经被烧熔，爆炸冲击力还炸开了挡板；爆炸过程中产生的电弧烧黑了套管的内壁表面，特别是底部尤为严重；套管母线侧的绝缘表面并没有放电痕迹，但根部被轻微熏黑，套管表面有一层水膜；检修位置的开关绝缘筒没有损伤，但是表面被熏黑了。

（2）从观察窗向内看，发现有水珠存在于母排穿墙套管的内侧表面。而将母排盖板打开后，里面封闭的所有套管表面都有一层水膜。

（3）经测量，Ⅰ段母线无故障部分的绝缘电阻为0，将试验电压一直加到5.5 kV，开关跳闸；而将其分解为2部分再进行试验，电压加到10kV才跳闸。

（4）通过查询该开闭所的检修记录发现，其Ⅰ段和Ⅱ段母线的PT熔丝常常熔断，出现过换好之后过几天又熔断的现象。

（5）该开闭所通风较差，只有大门的下方有加了网罩的栅窗，电缆沟并未积水。

2 事故原因分析

通过对Ⅰ段母线进行检查，初步可以断定事故发生的直接原因是受潮，虽然开闭所内的开关柜都是全封闭式的，但潮气依然能够进入其中，再加上此开闭所的通风条件不良，就有可能在开关柜内形成凝露［2］。

（1）当开关柜处于检修位置时，只有上隔离刀闸的三相静触头是带电的，而检查过程中在其套管外侧包括母排都没有发现放电痕迹，因此可断定发生故障的位置是触头套管的内侧。而挡板和触头之间有150 mm的空气距离，处于投运状态的10kV开关柜一般难以产生能够将其击穿的过电压，这是因为投运的开关柜中温度较高，潮气难以形成凝露。但发生爆炸的是备用开关，因此其内部温度较低，刀闸套管的表面很容易形成凝露，特别是触头处的缝隙更容易形成水膜。可以推断本次事故是由于三相静触头中的某一相形成了沿面放电，放电将静触头烧熔，同时生成了大量可导电的烟气，破坏了触头与挡板之间的绝缘，形成了直接放电，并导致三相静触头中的另外两相也放电，从而形成了三相短路事故。

（2）PT熔丝一般只有在过电压条件下发生磁饱和才会熔断，而该开闭所安装了消弧线圈自动补偿装置，理论上应该能够有效地防止铁磁谐振和间歇性弧光接地过电压。但检查后发现由于电容电流较大，使得消弧装置一直处于欠补偿状态，难以发挥应有的功能。此外，也有可能是某条接地故障馈线在断开时产生了串联谐振过电压，造成了PT熔丝经常熔断。

3 事故解决措施

针对10kV开闭所发生的这些事故，应该采取以下有效措施来预防［3］：

（1）要对10kV开闭所进行排查，对于那些运行条件差的开闭所应采取措施改善运行环境，例如加装通风与除湿装置，不仅要装设排风机使得开闭所的空气形成对流，将湿气排出，而且开关设备也要装设防止凝露的装置，而凝露传感器则要选择好安装位置以保证检测效果，一般是安装于开关柜的底部。如果有加热器，则应将凝露传感器装设于开关柜上部，但不能将其装设于加热器的正上方。

（2）将已经满载且处于欠补偿状态的消弧装置更换掉，同时可以考虑在PT中性点与地之间加装一次消谐器，在PT二次侧加装二次消谐器，使得消弧装置真正起到过电压保护的作用。

4 10kV开闭所日常安全管理及检修措施

义乌供电局检修工区下属变电运检中心二次检修班是2012年7月26日由原义乌供电局检修工区检修二班变更而来，其主要职能中就包括了对义乌供电局下属500余间10kV开闭所进行日常检修消缺。在日常工作实践中，二次检修班主要采取以下措施来确保10kV开闭所的安全运行［4］：

4.1 加强人员培养及班组的日常管理

为了更好地服务于日常工作，二次检修班积极开展了各种技能培训及鉴定工作，每个月还定期开展三基教育培训，培训主题涵盖设备的检修、规程的学习和原理的掌握，比如手车开关的检修、环网柜机构的检修、备自投理论的学习、电动工器具日常检查规程、消防规程等各种培训工作。此外，严格执行日常上班纪律，重视备品管理，对不足备品及时申报补充，以便开关柜发生故障时能及时取得相关部件更换。做到定期送检仪器、安全工器具定期试验、电动工具定期检查，以保证日常检修工作的顺利开展。

4.2 做好缺陷分析及消缺工作

对于发生的事故，不仅要做到及时处理，还要对事故原因进行细致分析。例如，2012年，义乌电网发生了2起母线闸刀熔丝炸毁造成母线短路，进而毁坏开关柜的事故。经过仔细分析后，确定此类带大容量撞针式熔丝的母线闸刀存在安全隐患，当出线发生短路时熔丝撞针弹出会造成原本较粗的熔丝发生爆炸，进而造成母线闸刀短路。随后二次检修班根据开关柜母线闸刀的结构特点设计了短接铜排，以后结合停电对此类出线用户带间隔实施拆除母线闸刀熔丝并短接的措施。2012年9月底，江东新村开闭所投运仅一年多的开关柜内部放电明显，后会同开关柜厂家进行了综合故障分析，一起查找缺陷原因，明确到底是设备设计缺陷还是施工缺陷。在平时的日常工作中，只要遇到设备问题，二次检修班都认真进行分析，绝不简单放过，为日后类似故障处理积累了经验，做到了按照缺陷等级及时消缺。

4.3 认真做好事故抢修工作

2012年，义乌电网设备运行情况整体良好，但也发生了几起比较典型的事故。例如，银海开闭所SF6开关柜烧毁、大塘下开闭所SF6开关柜烧毁、丁店开闭所SF6开关漏气这3起事故。其中，银海开闭所SF6开关柜烧毁，根据现场分析是由于压变故障引起间隔烧毁，进而影响其他间隔运行。大塘下开闭所SF6开关柜整体烧毁为开闭所设备较严重的故障，分析现场故障设备，发现进线电缆头为故障最严重的部位，该进线柜电缆头具有特殊性，为电缆头＋压变转接电缆＋避雷器的前后插形式，极易造成电缆头受力过大、接触不可靠、开关漏气等情况，而更换后的设备去除了压变及避雷器，减少了隐患。丁店开闭所SF6开关漏气原因则是进线300 mm2电缆头支撑未做好，造成电缆桩头受力过大，时间长了引起漏气故障。在处理上述事故时，二次检修班都是迅速反应，第一时间到达事故现场，通过对事故的细致检查与分析，采取合理措施来做好事故抢修工作，以最短的处理时间恢复供电，保证了10kV配电网的供电可靠性。