封閉式高壓柜內接頭發熱事故的分析

于成

(三門峽供電公司甘棠集控站，河南 三門峽 472000)

1 案例分析

事件回放:2012年3月22日19時55分，110kV朱陽變10kV朱10、朱102開關跳閘，10kV母線失壓，高壓室內有大量濃煙，經現場檢查發現朱10東刀閘A相燒毀，朱10西、朱102甲刀閘發生不同程度燒傷。隨即隔離故障，朱1#主變加入運行帶10kV負荷。

故障前10kV系統運行方式:10kV朱鎮線、朱南線、朱銀線運行在朱10kV西母，有功負荷3MW，電流170A，朱2#主變通過朱10kV東母、朱10帶朱10kV西母帶全站負荷;朱1#主變熱備用。

經現場檢查，朱10東刀閘A相動靜觸頭及彈簧螺桿燒毀，支柱瓷瓶損壞，B、C相動靜觸頭均有不同程度的燒傷，支柱瓷瓶損壞，刀閘附近的二次線、絕緣護套燒毀，開關柜內被煙熏黑;朱10西刀閘旋轉動觸頭上有電灼傷痕跡，瓷瓶有損傷;朱102甲刀閘C相動靜觸頭燒傷，上部支柱瓷瓶燒傷;朱102東及朱10kV東母其他出線刀閘均無異常。

圖1 朱10東刀閘正面

2 現場緊急處置情況

故障后，經現場檢查朱10kV西母及附屬設備無異常，立即將朱1#主變加入運行，通過朱101帶朱10kV西母負荷運行正常。將朱10西、朱10東、朱102甲、朱102東拉開，(由于朱10東燒毀暫未拉開)，朱10kV東母停運解備做安全措施。

圖2 朱10東刀閘背面

圖3 朱10西刀閘

圖4 朱102甲刀閘

3 事故原因分析

朱10西開關柜型號為XGN-10，刀閘額定電流為2000A，4s熱穩定電流為30kA;朱10、朱102開關柜為農網二期擴建設備，開關柜型號為XGN-10，刀閘額定電流為3150A，4s秒熱穩定電流為40kA，自2009年6月投運以來設備運行正常。10kV系統正常供電方式為朱2#主變通過朱102、朱10kV東母、朱10帶朱10kV西母帶全站負荷，朱10東、西，朱102東、甲刀閘近一年來未進行任何操作。

經現場檢查和事后分析，由于朱10東刀閘A相動靜觸頭面接觸不良，負荷電流從靜觸頭與動觸頭刀片間夾緊螺桿通過，由于通流容量不夠，造成夾緊螺桿發熱彈簧退火失效，隨著彈簧夾緊力的逐步減小，使得夾緊螺桿發熱加劇。長期運行當熱量積累到一定程度，A相動觸頭刀片間彈簧和夾緊螺桿被逐漸燒熔，監控后臺開始頻繁報出接地告警信號，直到夾緊螺桿完全燒毀，造成單相接地故障。由于A相單相接地，導致朱10東刀閘B、C兩相電壓升高為線電壓，由于B、C兩相絕緣承受不住隨即發生兩相短路，最終造成三相短路故障。同時，由于朱102甲刀閘C相動靜觸頭面接觸不良，承受不住三相短路電流(約8kA)導致C相觸頭燒傷;朱10西刀閘和朱10東刀閘為相鄰開關柜，兩個柜體下部相通，短路的弧光進入朱10西開關柜內，造成朱10西刀閘支柱瓷瓶表面有燒傷痕跡，同時由于朱10西刀閘觸頭接觸不良，動觸頭上有輕微燒傷痕跡。

4 現狀分析

4.1 0kV封閉式開關柜的應用概況

封閉式高壓開關柜以其安全可靠、結構緊湊、占地盛操作方便等優點，在開閉站、小區配電室、變電站內廣泛使用。目前使用中的10kV開關柜主要存在設備型號多樣、質量參差不齊、備品備件不全、部分設備嚴重老化等問題。

4.2 封閉式開關柜結構特點

由于發熱點在密封柜內，運行中的柜門禁止打開，值班人員無法通過正常的監視手段發現發熱缺陷。發熱嚴重時接頭會變紅甚至熔斷，直接造成生產事故。

4.3 封閉式高壓開關柜接頭事故統計

封閉式高壓柜內接頭發熱事故在近幾年屢有發生。10kV開關直接承擔用戶負荷，其中不少是重要負荷，如果發生突然停電事故，不但會造成不良的社會影響，而且給供電部門造成很大的經濟損失。

5 結論

從上述案例可以發現，發生此類事故的原因主要有:檢修試驗人員工作失誤，設備安裝連接工藝不當，負荷變化，設備老化變形等。

(1)檢修試驗人員工作失誤。

(2)設備的安裝、連接工藝不當。

(3)負荷突變的影響。

(4)設備變形老化。

圖5

6 預防接頭發熱事故的措施及方法

密封高壓開關柜內的接頭發熱是生產中的難題，通過采取各種措施，如:實行檢修人員責任制，更新老舊設備，改進接頭的連接、安裝工藝等，可以大大減少接頭發熱事故，但是從目前的設備狀況看要想完全避免接頭發熱事故也是不現實的。于是希望通過監視的方法，提前發現開關柜內設備接頭發熱的跡象，以便采取措施，防止出現惡性事故。

(1)對開關柜及二次接線小室全面測溫。

(2)對主變進線開關進行重點測溫，負荷電流超過800A的要加強測溫工作。

(3)對重載線路開關柜進行重點測溫。

(4)對PT柜進行重點測溫。

(5)如測得柜體溫度高于環境溫度10℃以上，應加強巡視測溫。

(6)將每次測溫情況建立專門的開關柜測溫記錄。

7 結束語

通過針對35kV、10kV主變進線柜、母聯柜及重負荷饋線柜加強紅外測溫工作，對溫度異常的開關柜強化監測，從目前的生產形勢來看還是必要的。設備巡視中加強對開關柜外觀、回路接線的檢查，當開關柜內有異味、異常放電或頻繁報出異常信號時，應引起高度重視，及時匯報調度進行處理。完全可以起到預防接頭事故的目的。

［1］謝亮.運行中高壓開關柜實際溫升分析［J］.電力安全技術，2005(10)：40-42.