封閉式高壓柜內接頭發熱事故的分析及預防

明 波

（國網四川省電力公司綿陽供電公司，四川 綿陽 621000）

近幾年，基于封閉式高壓開關柜操作便捷、安全性較高、結構緊湊等優勢，其被廣泛地應用于電力系統的運行當中。然而，封閉式開關柜也存在一定的弊端，如運行中無法輕易打開柜門，一旦電力設備出現接頭發熱的現象，將會導致無法對柜中接頭的實際溫度進行準確測量，進而造成生產事故。筆者聯系社會中常見的事故案例，結合10 kV封閉式高壓開關柜接頭發熱事故展開分析，并以此為例，提出合理的預防措施，以期能夠盡量避免電力事故的發生。

1 我國某地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，在近幾年內屢次發生。10 kV開關能否正常工作會直接影響用戶正常用電，一旦其發生停電故障，不僅影響人們的正常生活，并且會給供電部門帶來嚴重經濟損失，阻礙社會經濟的發展。

2013年12月，110 kV某變電站10 kV長坡線開關由于觸頭發熱故障導致負荷減少。

2014年3月，110 kV某變電站10 kV大坡F13開關由于觸頭發熱故障減少負荷。

2017年6月，35 kV某變電站10 kV墟鎮線開關由于觸頭發熱嚴重燒毀。

2 封閉式高壓柜內接頭發熱事故原因分析

針對上述事故，電力部門進行了一系列的探索與分析，針對封閉式高壓柜內接頭發熱事故產生的原因分析如下。

2.1 開關柜檢修人員工作不認真

在封閉式高壓柜內進行檢修的工作人員，應將一些連接點拆開進行檢修或者試驗，當完成工作檢測以后再將其恢復原狀。但是由于工作人員工作不認真，出現失誤，導致對螺絲的緊固沒有按照要求進行，或者將一些并未處理平整的新設備安裝孔進行連接。如果在線路實際負荷較小的情況下，這種隱患不會發生異樣，但是如果負荷突然增加，就會導致開關柜的接頭發生過熱的現象。

2.2 電力設備安裝連接方式不科學

電力設備的安全連接方式存在問題，主要是由施工質量引起的，如果封閉式高壓柜小車式開關插嘴的位置與固定的插頭有偏差，則當開關推入以后插頭的位置極易出現接觸不良，導致發熱現象。除此之外，還存在一個連接工藝問題，通常發生在開關引出線與出現電纜的連接位置。針對10 kV連接開關而言，開關的連接引線通常采用鋁排材料，并將旁路刀閘與出線電纜都安裝在鋁排之上。一般來講，10 kV的電纜較粗，如果采用一根螺栓將其連接，會導致連接的實際受力面積相對較小，電流經過有效截面顯著減小，導致發熱事故。

2.3 負荷突變影響設備溫度

在電力設備運行中，電力負荷的浮動變化對設備的溫度產生直接影響，一旦設備負荷大幅度增加，或者是線路受到短路電流的直接沖擊以后，電力設備的一些連接處便會持續發熱，導致連接點的材料發生氧化、變形等現象。如果沒有及時發現發熱現象，則會導致負荷再次受到沖擊，又會發生過熱現象，這樣反復循環，直接影響連接頭的連接情況，導致接頭熔斷事故發生。

3 預防封閉式高壓柜內接頭發熱事故的策略

3.1 當前我國高壓柜內接頭發熱檢測方法

當前階段，我國檢修人員常用的高壓柜內接頭發熱監視方法包括通過異味發現設備過熱法、接頭處黏貼測溫臘片法、通過異常音響發現設備過熱法、感知柜門溫度預測柜內溫度法等。這些傳統的判斷開關柜內有無發熱故障的方法，科學度不高，方法不夠嚴謹，實用價值相對較低。

為了提升預防方法的科學性，滿足當前開關柜發展的新需求，我國檢修部門開始創新預防方法。

3.2 采用監視開關柜內空氣溫度判斷有無發熱故障

監視開關柜內部空氣溫度，判斷接頭是否發生發熱故障。檢修人員可以將會溫度傳感器安裝在開關柜的排氣孔上，一旦柜內的空氣溫度超過設定溫度，就會直接發出警報聲；另一種情況是，如果柜內的空氣溫度與環境溫度差值超過預定值，也會發出警報。以上所說的溫度預定值應經過科學的實驗后進行精準確定。首先，將傳感器的實際溫度信號，經過合理的模數轉換導入計算機以便記錄，然后將開關的負荷數據同時存入，將二者進行詳細對比分析后，明確溫度與開關負荷的關系曲線，并按照溫度曲線設定溫度警報值。超過設定溫度時，發出的報警信號是經過計算機發出的，并且會直接發送到遠方監控中心或者監控室。監控室內部的工作人員可以在計算機中及時查看開關柜內的空氣溫度，隨時了解情況。

3.3 采用局部放電帶電檢測技術判斷有無發熱故障

通常情況下，接頭發熱故障的原因是導電部位的連接不穩定造成的，一旦線路連接不夠穩定，則極易造成局部放電的現象發生。針對局部放電帶電檢測技術的方法主要包括2種：其一，超聲波檢測法；其二，暫態地電壓。暫態地電壓測試與超聲波局放測試兩種方式能夠直接發現開關柜中存在的由于屏蔽不良、導體尖角等造成空氣中放電問題，如果檢測人員對兩種方式檢測出的相關數據進行合理分析，能夠對開關柜內絕緣情況進行科學的評估，并能夠檢測出絕緣缺陷。

有效運用放電帶電檢測技術，可以避免如下幾種現象與問題：第一，絕緣受潮現象；第二，施工安裝螺絲緊固不夠現象；第三，開關柜隔離開關動靜出頭接觸不良現象；第四，水氣進入電纜接頭線耳處造成氧化現象以及放電現象等。

4 結語

經過嚴謹的分析以后，不難發現，采用監視柜內空氣的實際溫度來間接性地對柜內的接頭運行狀況進行監視的方法是切實可行的。對開關柜內部的實際超聲波值進行帶電局放檢測，如果發現超聲波值大于設定值，則可以采取一定的措施避免接頭局部放電引發過熱事故。對開關柜進行運維檢修的工作人員應以生產計劃為準，在停電前對電力設備進行測溫，針對存在的不足應及時補救；并且在迎峰度夏之際采用超聲波進行放電檢測，及時發現絕緣不足，并有效解決，避免短路事故發生。