一起35kV開關柜發熱故障及分析

趙全勝，宋建輝，呂樂，劉新海，胡偉，張向陽

(鄭州供電公司，河南 鄭州 450006)

1 引言

目前35kV高壓開關柜廣泛用于變電站，技術有較大進步。但設計、安裝、運行維護等方面均存在不同程度的問題，絕緣損壞，導電連接部分接觸不良，開關爆炸時有發生，對變電站安全運行構成明顯威脅。通過對事故的原因進行調查分析，提出有效的解決辦法，預防類似事故發生，對提高設備安全運行可靠性就有十分重要意義。

2 事故通報

2012年5月，某變電站監控機告警信號:發現35kV東母C相接地，值班員匯報35kV開關柜臥滎開關柜上方冒煙，立即穿絕緣靴，戴絕緣手套到現場檢查為臥滎2甲手車刀閘靠近母線側C相靜觸頭經絕緣筒燒損接地，當時負荷電流150A，立即匯報調度轉移負荷，將35kV東母母線解備做安措，檢修人員拆掉C相靜觸頭與母線連接板后，高壓試驗人員對母線耐壓試驗，合格后恢復母線送電，將臥滎2間隔解除備用，避免了一次母線事故發生。如圖1一次接線圖。

3 故障分析

(1)現場懷疑由潮氣進入所致，后經檢查臥滎線電纜頭處封堵嚴密，封堵處在電纜下部，開關柜電纜頭處干燥，柜內驅潮裝置投入，只是高壓室通風性能稍差。

圖1 一次接線圖

(2)分析為C相靜觸頭處接觸不良發熱，已有一段時間，未發現異常，又因當時線路負荷較重，導致發熱更嚴重，使絕緣損壞擊穿形成單相接地，需對靜觸頭絕緣筒做進一步試驗，檢驗其絕緣老化程度。臥滎2甲手車刀閘上有燃燒形成的黑色灰塵，此外在開關柜頂上防爆通道一角有噴出黑灰的痕跡，臥滎2二次接線柜內也有大量的黑灰存在，足以驗證了當時的發熱程度，見圖2和圖3。

圖2 C相靜觸頭絕緣筒故障點

圖3 開關柜發熱在上部產生的熱氣流痕跡

4 暴露問題

(1)此類手車刀閘運行時間較長，2001年投運，型號為DNF－7，性能較為落后，在后期操作中常發生連鎖變形，操作不到位等情況，說明設備已有性能老化趨勢。

(2)開關柜體維護不力。柜內發熱缺乏有效監測手段，目前封閉開關柜已在電網中大量使用，柜內設備發熱問題一直困擾著電力部門。若線路過、重負荷氣溫又較高時，線路受到短路電流沖擊時，設備薄弱環節就會發熱，帶有隨機性，接頭發熱后其材料機械強度、物理性能、絕緣強度都將下降，從而導致接頭彈性老化，接觸不良，若不能及時發現就可能使事故發生。我們常用的紅外線測溫儀和紅外線成像儀不能穿透柜體鋼板，通過觀察窗測試范圍又較小，誤差較大。采用粘貼測溫拉片方法測試，只能觀察局部很小一部分，大部分需停電檢查，對事故預防不大。用手觸摸柜體外殼，觀察有無聲響、氣味，又有很大的偶然想和隨意性，不夠科學嚴謹。

(3)高壓室整體設計欠妥，通風對流效果較差，應加裝自動通風除濕裝置。

5 解決和防范措施

(1)注意高壓室內的通風，高壓室應安裝溫濕表，加裝自動通風除濕裝置，并做好要求提示和巡視通風工作。注意電纜口封堵，在驗收中，做好封堵不嚴不送電的措施落實。此外對于防火泥夏季容易受熱脫落，尤其是大負荷電纜受熱時，發現問題及時處理，尤其是注意電纜溝反潮預防工作。

(2)在條件允許情況下，采用優質產品(如ABB，西門子等廠家)，將大大降低設備故障幾率。對高壓開關柜內部溫度實行在線監測，在開關柜排氣孔處安裝溫度傳感器，溫度信號通過A/D轉換后輸入到計算機，設定報警值報警，進行檢查對比分析。隨著傳感器、信號處理、計算機以及智能技術的發展，遠程預警功能對提高設備運行可靠性和自動化程度具有重要意義。

(3)加強檢查、巡視和驗收力度，防患于未然。加強專業人員的技能培訓，提高設備安裝、檢修、維護質量。加強對柜內設備的檢查清掃、除潮、除濕措施，及時更新老舊設備，發現異常及時匯報處理，防止類似事故發生。

6 結束語

35kV高壓開關柜做為電力系統的重要設備之一，其運行狀態的良好與否對電力系統的可靠性有著十分重大影響。通過對該起開關柜內部發熱放電進行分析，提出相對改進建議和防范措施，對預防類似事故發生起到了積極作用，為系統穩定運行和安全供電提供了有效保證。

[1]印華，王勇，王謙.12kV開關柜內放電的分析與處理[J].高壓電器，2006，42(5).

[2]王小華，蘇彪，榮命哲，等.中壓開關柜在線監測裝置的研制[J].高壓電器，2009，45(3).

[3]鄭錫恩，崔慶余.小車式開關柜內接頭過熱故障預防[J].安全，2009:6.

[4]變電設備典型事故和異常實例分析[M].中國電力出版社.