一起35kV开关柜发热故障及分析

赵全胜，宋建辉，吕乐，刘新海，胡伟，张向阳

(郑州供电公司，河南 郑州 450006)

1 引言

目前35kV高压开关柜广泛用于变电站，技术有较大进步。但设计、安装、运行维护等方面均存在不同程度的问题，绝缘损坏，导电连接部分接触不良，开关爆炸时有发生，对变电站安全运行构成明显威胁。通过对事故的原因进行调查分析，提出有效的解决办法，预防类似事故发生，对提高设备安全运行可靠性就有十分重要意义。

2 事故通报

2012年5月，某变电站监控机告警信号:发现35kV东母C相接地，值班员汇报35kV开关柜卧荥开关柜上方冒烟，立即穿绝缘靴，戴绝缘手套到现场检查为卧荥2甲手车刀闸靠近母线侧C相静触头经绝缘筒烧损接地，当时负荷电流150A，立即汇报调度转移负荷，将35kV东母母线解备做安措，检修人员拆掉C相静触头与母线连接板后，高压试验人员对母线耐压试验，合格后恢复母线送电，将卧荥2间隔解除备用，避免了一次母线事故发生。如图1一次接线图。

3 故障分析

(1)现场怀疑由潮气进入所致，后经检查卧荥线电缆头处封堵严密，封堵处在电缆下部，开关柜电缆头处干燥，柜内驱潮装置投入，只是高压室通风性能稍差。

图1 一次接线图

(2)分析为C相静触头处接触不良发热，已有一段时间，未发现异常，又因当时线路负荷较重，导致发热更严重，使绝缘损坏击穿形成单相接地，需对静触头绝缘筒做进一步试验，检验其绝缘老化程度。卧荥2甲手车刀闸上有燃烧形成的黑色灰尘，此外在开关柜顶上防爆通道一角有喷出黑灰的痕迹，卧荥2二次接线柜内也有大量的黑灰存在，足以验证了当时的发热程度，见图2和图3。

图2 C相静触头绝缘筒故障点

图3 开关柜发热在上部产生的热气流痕迹

4 暴露问题

(1)此类手车刀闸运行时间较长，2001年投运，型号为DNF－7，性能较为落后，在后期操作中常发生连锁变形，操作不到位等情况，说明设备已有性能老化趋势。

(2)开关柜体维护不力。柜内发热缺乏有效监测手段，目前封闭开关柜已在电网中大量使用，柜内设备发热问题一直困扰着电力部门。若线路过、重负荷气温又较高时，线路受到短路电流冲击时，设备薄弱环节就会发热，带有随机性，接头发热后其材料机械强度、物理性能、绝缘强度都将下降，从而导致接头弹性老化，接触不良，若不能及时发现就可能使事故发生。我们常用的红外线测温仪和红外线成像仪不能穿透柜体钢板，通过观察窗测试范围又较小，误差较大。采用粘贴测温拉片方法测试，只能观察局部很小一部分，大部分需停电检查，对事故预防不大。用手触摸柜体外壳，观察有无声响、气味，又有很大的偶然想和随意性，不够科学严谨。

(3)高压室整体设计欠妥，通风对流效果较差，应加装自动通风除湿装置。

5 解决和防范措施

(1)注意高压室内的通风，高压室应安装温湿表，加装自动通风除湿装置，并做好要求提示和巡视通风工作。注意电缆口封堵，在验收中，做好封堵不严不送电的措施落实。此外对于防火泥夏季容易受热脱落，尤其是大负荷电缆受热时，发现问题及时处理，尤其是注意电缆沟反潮预防工作。

(2)在条件允许情况下，采用优质产品(如ABB，西门子等厂家)，将大大降低设备故障几率。对高压开关柜内部温度实行在线监测，在开关柜排气孔处安装温度传感器，温度信号通过A/D转换后输入到计算机，设定报警值报警，进行检查对比分析。随着传感器、信号处理、计算机以及智能技术的发展，远程预警功能对提高设备运行可靠性和自动化程度具有重要意义。

(3)加强检查、巡视和验收力度，防患于未然。加强专业人员的技能培训，提高设备安装、检修、维护质量。加强对柜内设备的检查清扫、除潮、除湿措施，及时更新老旧设备，发现异常及时汇报处理，防止类似事故发生。

6 结束语

35kV高压开关柜做为电力系统的重要设备之一，其运行状态的良好与否对电力系统的可靠性有着十分重大影响。通过对该起开关柜内部发热放电进行分析，提出相对改进建议和防范措施，对预防类似事故发生起到了积极作用，为系统稳定运行和安全供电提供了有效保证。

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