封闭式高压柜内接头发热事故的分析及预防

明 波

（国网四川省电力公司绵阳供电公司，四川 绵阳 621000）

近几年，基于封闭式高压开关柜操作便捷、安全性较高、结构紧凑等优势，其被广泛地应用于电力系统的运行当中。然而，封闭式开关柜也存在一定的弊端，如运行中无法轻易打开柜门，一旦电力设备出现接头发热的现象，将会导致无法对柜中接头的实际温度进行准确测量，进而造成生产事故。笔者联系社会中常见的事故案例，结合10 kV封闭式高压开关柜接头发热事故展开分析，并以此为例，提出合理的预防措施，以期能够尽量避免电力事故的发生。

1 我国某地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，在近几年内屡次发生。10 kV开关能否正常工作会直接影响用户正常用电，一旦其发生停电故障，不仅影响人们的正常生活，并且会给供电部门带来严重经济损失，阻碍社会经济的发展。

2013年12月，110 kV某变电站10 kV长坡线开关由于触头发热故障导致负荷减少。

2014年3月，110 kV某变电站10 kV大坡F13开关由于触头发热故障减少负荷。

2017年6月，35 kV某变电站10 kV墟镇线开关由于触头发热严重烧毁。

2 封闭式高压柜内接头发热事故原因分析

针对上述事故，电力部门进行了一系列的探索与分析，针对封闭式高压柜内接头发热事故产生的原因分析如下。

2.1 开关柜检修人员工作不认真

在封闭式高压柜内进行检修的工作人员，应将一些连接点拆开进行检修或者试验，当完成工作检测以后再将其恢复原状。但是由于工作人员工作不认真，出现失误，导致对螺丝的紧固没有按照要求进行，或者将一些并未处理平整的新设备安装孔进行连接。如果在线路实际负荷较小的情况下，这种隐患不会发生异样，但是如果负荷突然增加，就会导致开关柜的接头发生过热的现象。

2.2 电力设备安装连接方式不科学

电力设备的安全连接方式存在问题，主要是由施工质量引起的，如果封闭式高压柜小车式开关插嘴的位置与固定的插头有偏差，则当开关推入以后插头的位置极易出现接触不良，导致发热现象。除此之外，还存在一个连接工艺问题，通常发生在开关引出线与出现电缆的连接位置。针对10 kV连接开关而言，开关的连接引线通常采用铝排材料，并将旁路刀闸与出线电缆都安装在铝排之上。一般来讲，10 kV的电缆较粗，如果采用一根螺栓将其连接，会导致连接的实际受力面积相对较小，电流经过有效截面显著减小，导致发热事故。

2.3 负荷突变影响设备温度

在电力设备运行中，电力负荷的浮动变化对设备的温度产生直接影响，一旦设备负荷大幅度增加，或者是线路受到短路电流的直接冲击以后，电力设备的一些连接处便会持续发热，导致连接点的材料发生氧化、变形等现象。如果没有及时发现发热现象，则会导致负荷再次受到冲击，又会发生过热现象，这样反复循环，直接影响连接头的连接情况，导致接头熔断事故发生。

3 预防封闭式高压柜内接头发热事故的策略

3.1 当前我国高压柜内接头发热检测方法

当前阶段，我国检修人员常用的高压柜内接头发热监视方法包括通过异味发现设备过热法、接头处黏贴测温腊片法、通过异常音响发现设备过热法、感知柜门温度预测柜内温度法等。这些传统的判断开关柜内有无发热故障的方法，科学度不高，方法不够严谨，实用价值相对较低。

为了提升预防方法的科学性，满足当前开关柜发展的新需求，我国检修部门开始创新预防方法。

3.2 采用监视开关柜内空气温度判断有无发热故障

监视开关柜内部空气温度，判断接头是否发生发热故障。检修人员可以将会温度传感器安装在开关柜的排气孔上，一旦柜内的空气温度超过设定温度，就会直接发出警报声；另一种情况是，如果柜内的空气温度与环境温度差值超过预定值，也会发出警报。以上所说的温度预定值应经过科学的实验后进行精准确定。首先，将传感器的实际温度信号，经过合理的模数转换导入计算机以便记录，然后将开关的负荷数据同时存入，将二者进行详细对比分析后，明确温度与开关负荷的关系曲线，并按照温度曲线设定温度警报值。超过设定温度时，发出的报警信号是经过计算机发出的，并且会直接发送到远方监控中心或者监控室。监控室内部的工作人员可以在计算机中及时查看开关柜内的空气温度，随时了解情况。

3.3 采用局部放电带电检测技术判断有无发热故障

通常情况下，接头发热故障的原因是导电部位的连接不稳定造成的，一旦线路连接不够稳定，则极易造成局部放电的现象发生。针对局部放电带电检测技术的方法主要包括2种：其一，超声波检测法；其二，暂态地电压。暂态地电压测试与超声波局放测试两种方式能够直接发现开关柜中存在的由于屏蔽不良、导体尖角等造成空气中放电问题，如果检测人员对两种方式检测出的相关数据进行合理分析，能够对开关柜内绝缘情况进行科学的评估，并能够检测出绝缘缺陷。

有效运用放电带电检测技术，可以避免如下几种现象与问题：第一，绝缘受潮现象；第二，施工安装螺丝紧固不够现象；第三，开关柜隔离开关动静出头接触不良现象；第四，水气进入电缆接头线耳处造成氧化现象以及放电现象等。

4 结语

经过严谨的分析以后，不难发现，采用监视柜内空气的实际温度来间接性地对柜内的接头运行状况进行监视的方法是切实可行的。对开关柜内部的实际超声波值进行带电局放检测，如果发现超声波值大于设定值，则可以采取一定的措施避免接头局部放电引发过热事故。对开关柜进行运维检修的工作人员应以生产计划为准，在停电前对电力设备进行测温，针对存在的不足应及时补救；并且在迎峰度夏之际采用超声波进行放电检测，及时发现绝缘不足，并有效解决，避免短路事故发生。