淺談10kV配電網開閉所的事故處理及安全管理措施

葉浩林

（義烏市供電局，浙江 金華322000）

1 事故概述

2010年9月16日，某110kV變電所的10kV饋線591開關速斷動作跳閘，經檢查是其10kV開閉所Ⅰ段母線的備用853開關在檢修位置時發生爆炸事故引起。為及時恢復用戶供電，后將母排與故障開關柜解開，并恢復了此回饋線的正常供電。9月18日將該開閉所的Ⅰ段母線轉為檢修狀態，發現如下情況［1］：

（1）爆炸的853開關處于檢修位置，其上隔離刀閘的三相靜觸頭距離擋板約150 mm，爆炸后靜觸頭已經被燒熔，爆炸沖擊力還炸開了擋板；爆炸過程中產生的電弧燒黑了套管的內壁表面，特別是底部尤為嚴重；套管母線側的絕緣表面并沒有放電痕跡，但根部被輕微熏黑，套管表面有一層水膜；檢修位置的開關絕緣筒沒有損傷，但是表面被熏黑了。

（2）從觀察窗向內看，發現有水珠存在于母排穿墻套管的內側表面。而將母排蓋板打開后，里面封閉的所有套管表面都有一層水膜。

（3）經測量，Ⅰ段母線無故障部分的絕緣電阻為0，將試驗電壓一直加到5.5 kV，開關跳閘；而將其分解為2部分再進行試驗，電壓加到10kV才跳閘。

（4）通過查詢該開閉所的檢修記錄發現，其Ⅰ段和Ⅱ段母線的PT熔絲常常熔斷，出現過換好之后過幾天又熔斷的現象。

（5）該開閉所通風較差，只有大門的下方有加了網罩的柵窗，電纜溝并未積水。

2 事故原因分析

通過對Ⅰ段母線進行檢查，初步可以斷定事故發生的直接原因是受潮，雖然開閉所內的開關柜都是全封閉式的，但潮氣依然能夠進入其中，再加上此開閉所的通風條件不良，就有可能在開關柜內形成凝露［2］。

（1）當開關柜處于檢修位置時，只有上隔離刀閘的三相靜觸頭是帶電的，而檢查過程中在其套管外側包括母排都沒有發現放電痕跡，因此可斷定發生故障的位置是觸頭套管的內側。而擋板和觸頭之間有150 mm的空氣距離，處于投運狀態的10kV開關柜一般難以產生能夠將其擊穿的過電壓，這是因為投運的開關柜中溫度較高，潮氣難以形成凝露。但發生爆炸的是備用開關，因此其內部溫度較低，刀閘套管的表面很容易形成凝露，特別是觸頭處的縫隙更容易形成水膜?？梢酝茢啾敬问鹿适怯捎谌囔o觸頭中的某一相形成了沿面放電，放電將靜觸頭燒熔，同時生成了大量可導電的煙氣，破壞了觸頭與擋板之間的絕緣，形成了直接放電，并導致三相靜觸頭中的另外兩相也放電，從而形成了三相短路事故。

（2）PT熔絲一般只有在過電壓條件下發生磁飽和才會熔斷，而該開閉所安裝了消弧線圈自動補償裝置，理論上應該能夠有效地防止鐵磁諧振和間歇性弧光接地過電壓。但檢查后發現由于電容電流較大，使得消弧裝置一直處于欠補償狀態，難以發揮應有的功能。此外，也有可能是某條接地故障饋線在斷開時產生了串聯諧振過電壓，造成了PT熔絲經常熔斷。

3 事故解決措施

針對10kV開閉所發生的這些事故，應該采取以下有效措施來預防［3］：

（1）要對10kV開閉所進行排查，對于那些運行條件差的開閉所應采取措施改善運行環境，例如加裝通風與除濕裝置，不僅要裝設排風機使得開閉所的空氣形成對流，將濕氣排出，而且開關設備也要裝設防止凝露的裝置，而凝露傳感器則要選擇好安裝位置以保證檢測效果，一般是安裝于開關柜的底部。如果有加熱器，則應將凝露傳感器裝設于開關柜上部，但不能將其裝設于加熱器的正上方。

（2）將已經滿載且處于欠補償狀態的消弧裝置更換掉，同時可以考慮在PT中性點與地之間加裝一次消諧器，在PT二次側加裝二次消諧器，使得消弧裝置真正起到過電壓保護的作用。

4 10kV開閉所日常安全管理及檢修措施

義烏供電局檢修工區下屬變電運檢中心二次檢修班是2012年7月26日由原義烏供電局檢修工區檢修二班變更而來，其主要職能中就包括了對義烏供電局下屬500余間10kV開閉所進行日常檢修消缺。在日常工作實踐中，二次檢修班主要采取以下措施來確保10kV開閉所的安全運行［4］：

4.1 加強人員培養及班組的日常管理

為了更好地服務于日常工作，二次檢修班積極開展了各種技能培訓及鑒定工作，每個月還定期開展三基教育培訓，培訓主題涵蓋設備的檢修、規程的學習和原理的掌握，比如手車開關的檢修、環網柜機構的檢修、備自投理論的學習、電動工器具日常檢查規程、消防規程等各種培訓工作。此外，嚴格執行日常上班紀律，重視備品管理，對不足備品及時申報補充，以便開關柜發生故障時能及時取得相關部件更換。做到定期送檢儀器、安全工器具定期試驗、電動工具定期檢查，以保證日常檢修工作的順利開展。

4.2 做好缺陷分析及消缺工作

對于發生的事故，不僅要做到及時處理，還要對事故原因進行細致分析。例如，2012年，義烏電網發生了2起母線閘刀熔絲炸毀造成母線短路，進而毀壞開關柜的事故。經過仔細分析后，確定此類帶大容量撞針式熔絲的母線閘刀存在安全隱患，當出線發生短路時熔絲撞針彈出會造成原本較粗的熔絲發生爆炸，進而造成母線閘刀短路。隨后二次檢修班根據開關柜母線閘刀的結構特點設計了短接銅排，以后結合停電對此類出線用戶帶間隔實施拆除母線閘刀熔絲并短接的措施。2012年9月底，江東新村開閉所投運僅一年多的開關柜內部放電明顯，后會同開關柜廠家進行了綜合故障分析，一起查找缺陷原因，明確到底是設備設計缺陷還是施工缺陷。在平時的日常工作中，只要遇到設備問題，二次檢修班都認真進行分析，絕不簡單放過，為日后類似故障處理積累了經驗，做到了按照缺陷等級及時消缺。

4.3 認真做好事故搶修工作

2012年，義烏電網設備運行情況整體良好，但也發生了幾起比較典型的事故。例如，銀海開閉所SF6開關柜燒毀、大塘下開閉所SF6開關柜燒毀、丁店開閉所SF6開關漏氣這3起事故。其中，銀海開閉所SF6開關柜燒毀，根據現場分析是由于壓變故障引起間隔燒毀，進而影響其他間隔運行。大塘下開閉所SF6開關柜整體燒毀為開閉所設備較嚴重的故障，分析現場故障設備，發現進線電纜頭為故障最嚴重的部位，該進線柜電纜頭具有特殊性，為電纜頭＋壓變轉接電纜＋避雷器的前后插形式，極易造成電纜頭受力過大、接觸不可靠、開關漏氣等情況，而更換后的設備去除了壓變及避雷器，減少了隱患。丁店開閉所SF6開關漏氣原因則是進線300 mm2電纜頭支撐未做好，造成電纜樁頭受力過大，時間長了引起漏氣故障。在處理上述事故時，二次檢修班都是迅速反應，第一時間到達事故現場，通過對事故的細致檢查與分析，采取合理措施來做好事故搶修工作，以最短的處理時間恢復供電，保證了10kV配電網的供電可靠性。

4.4 做好10kV開閉所的技改工作

該項工作主要是對開閉所無源無線溫度采集系統進行安裝調試，該系統具有采集傳感器無需更換、工作電源可長期使用的特點，對于易發熱設備或部位尤其具有預防事故發生或擴大的作用。

5 結語

要建立起行之有效的運行管理體系來提高10kV開閉所電氣設備的安全性，強化開閉所運行管理的安全基礎。此外，在10kV開閉所的日常故障檢修工作中，要加強對檢修人員綜合素質的培養，重視缺陷分析和消缺、事故搶修和技改工作，從而確保10kV配電網的安全可靠運行。

［1］郭雪麗，齊昌宵，史洪彬.10kV環網柜和開閉所內電纜頭巡視測溫問題的研究［J］.電氣應用，2012（10）

［2］李直，朱少芬.電力系統10kV開關電氣設備檢修要素探究［J］.廣東科技，2012（15）

［3］趙新衛.110kV變電站10kV開閉所配電裝置故障探析［J］.電力電容器與無功補償，2009（4）

［4］樓挺，丁興群.10kV開閉所現場倒閘誤操作危險點分析和對策［J］.浙江電力，2005（2）