封闭式高压柜内接头发热事故的分析

2013-07-25于成

电气开关 2013年6期

于成

(三门峡供电公司甘棠集控站，河南三门峡 472000)

1 案例分析

事件回放:2012年3月22日19时55分，110kV朱阳变10kV朱10、朱102开关跳闸，10kV母线失压，高压室内有大量浓烟，经现场检查发现朱10东刀闸A相烧毁，朱10西、朱102甲刀闸发生不同程度烧伤。随即隔离故障，朱1#主变加入运行带10kV负荷。

故障前10kV系统运行方式:10kV朱镇线、朱南线、朱银线运行在朱10kV西母，有功负荷3MW，电流170A，朱2#主变通过朱10kV东母、朱10带朱10kV西母带全站负荷;朱1#主变热备用。

经现场检查，朱10东刀闸A相动静触头及弹簧螺杆烧毁，支柱瓷瓶损坏，B、C相动静触头均有不同程度的烧伤，支柱瓷瓶损坏，刀闸附近的二次线、绝缘护套烧毁，开关柜内被烟熏黑;朱10西刀闸旋转动触头上有电灼伤痕迹，瓷瓶有损伤;朱102甲刀闸C相动静触头烧伤，上部支柱瓷瓶烧伤;朱102东及朱10kV东母其他出线刀闸均无异常。

图1 朱10东刀闸正面

2 现场紧急处置情况

故障后，经现场检查朱10kV西母及附属设备无异常，立即将朱1#主变加入运行，通过朱101带朱10kV西母负荷运行正常。将朱10西、朱10东、朱102甲、朱102东拉开，(由于朱10东烧毁暂未拉开)，朱10kV东母停运解备做安全措施。

图2 朱10东刀闸背面

图3 朱10西刀闸

图4 朱102甲刀闸

3 事故原因分析

朱10西开关柜型号为XGN-10，刀闸额定电流为2000A，4s热稳定电流为30kA;朱10、朱102开关柜为农网二期扩建设备，开关柜型号为XGN-10，刀闸额定电流为3150A，4s秒热稳定电流为40kA，自2009年6月投运以来设备运行正常。10kV系统正常供电方式为朱2#主变通过朱102、朱10kV东母、朱10带朱10kV西母带全站负荷，朱10东、西，朱102东、甲刀闸近一年来未进行任何操作。

经现场检查和事后分析，由于朱10东刀闸A相动静触头面接触不良，负荷电流从静触头与动触头刀片间夹紧螺杆通过，由于通流容量不够，造成夹紧螺杆发热弹簧退火失效，随着弹簧夹紧力的逐步减小，使得夹紧螺杆发热加剧。长期运行当热量积累到一定程度，A相动触头刀片间弹簧和夹紧螺杆被逐渐烧熔，监控后台开始频繁报出接地告警信号，直到夹紧螺杆完全烧毁，造成单相接地故障。由于A相单相接地，导致朱10东刀闸B、C两相电压升高为线电压，由于B、C两相绝缘承受不住随即发生两相短路，最终造成三相短路故障。同时，由于朱102甲刀闸C相动静触头面接触不良，承受不住三相短路电流(约8kA)导致C相触头烧伤;朱10西刀闸和朱10东刀闸为相邻开关柜，两个柜体下部相通，短路的弧光进入朱10西开关柜内，造成朱10西刀闸支柱瓷瓶表面有烧伤痕迹，同时由于朱10西刀闸触头接触不良，动触头上有轻微烧伤痕迹。

4 现状分析

4.1 0kV封闭式开关柜的应用概况

封闭式高压开关柜以其安全可靠、结构紧凑、占地盛操作方便等优点，在开闭站、小区配电室、变电站内广泛使用。目前使用中的10kV开关柜主要存在设备型号多样、质量参差不齐、备品备件不全、部分设备严重老化等问题。

4.2 封闭式开关柜结构特点

由于发热点在密封柜内，运行中的柜门禁止打开，值班人员无法通过正常的监视手段发现发热缺陷。发热严重时接头会变红甚至熔断，直接造成生产事故。

4.3 封闭式高压开关柜接头事故统计

封闭式高压柜内接头发热事故在近几年屡有发生。10kV开关直接承担用户负荷，其中不少是重要负荷，如果发生突然停电事故，不但会造成不良的社会影响，而且给供电部门造成很大的经济损失。

5 结论

从上述案例可以发现，发生此类事故的原因主要有:检修试验人员工作失误，设备安装连接工艺不当，负荷变化，设备老化变形等。

(1)检修试验人员工作失误。

(2)设备的安装、连接工艺不当。

(3)负荷突变的影响。

(4)设备变形老化。

图5

6 预防接头发热事故的措施及方法

密封高压开关柜内的接头发热是生产中的难题，通过采取各种措施，如:实行检修人员责任制，更新老旧设备，改进接头的连接、安装工艺等，可以大大减少接头发热事故，但是从目前的设备状况看要想完全避免接头发热事故也是不现实的。于是希望通过监视的方法，提前发现开关柜内设备接头发热的迹象，以便采取措施，防止出现恶性事故。

(1)对开关柜及二次接线小室全面测温。

(2)对主变进线开关进行重点测温，负荷电流超过800A的要加强测温工作。

(3)对重载线路开关柜进行重点测温。

(4)对PT柜进行重点测温。

(5)如测得柜体温度高于环境温度10℃以上，应加强巡视测温。

(6)将每次测温情况建立专门的开关柜测温记录。