一起主變壓器跳閘故障的原因分析與處理

田海波，劉麗輕

（國網晉城供電公司，山西晉城 048000）

0 引言

高壓手車開關柜是電力行業普遍采用的電氣設備。高壓手車開關柜一般采用金屬鎧裝結構，將所有電氣元件放置在封閉的柜體內。這種特殊結構雖有靈活性好、檢修安全、安裝緊湊和占地面積小等優點，但也存在工作人員無法及時了解柜體內部的設備運行工況，使電力系統可靠運行面臨極大的安全隱患。近年來，隨著高壓開關柜廠家日益增多以及現場施工工期要求[1]，很多手車開關柜在安裝時動靜觸頭結合度就存在問題，以致開關柜事故頻發，給電網的安全運行帶來極大挑戰，解決此問題勢在必行。

1 現場概況

110 kV 某變電站地處市區，占地面積大約為0.352 hm2，于2012 年9 月24 日正式投產運行。本站與2 座220 kV 變電站相連，主要擔負著該市工業園區、開發區等用戶的供電任務。該站有主變壓器2 臺，總容量2×50 MVA。站內有110 kV、10 kV 2 個電壓等級，110 kV 系統采用室內氣體絕緣全封閉組合電器GIS（gas insulated substation）設備，10 kV 采用室內高壓開關柜。110 kV 系統為單母分段內橋接線方式，進出線2 回；10 kV 系統為單母分段接線方式，進出線22 回。

2 故障經過

2020 年1 月13 日上午9:15，接到了地調通知：110 kV 某變電站2 號主變壓器（以下簡稱“主變”）差動保護動作跳閘，110 kV 某某線135 間隔、2 號主變832 間隔跳閘，110 kV Ⅱ段母線、10 kV Ⅱ段母線失壓。

2020 年1 月13 日9:46，運維檢修人員到達該變電站，經檢查，10 kV 2 號主變8321 隔離柜小車上側（主變側）W 相觸頭燒損。柜內上側（主變側）W相靜觸頭盒損壞嚴重（有裂紋）。

10 kV 2 號主變8321 隔離柜型號為KYN28A-12（Z），額定電流3 150 A，出廠日期2012 年3 月。

該變電站全站一次設備上次停電檢修日期為2017 年4 月21 日，用HS6200 回路電阻測試儀檢驗試驗數據合格，回路電阻試驗數據如表1 所示。

表1 回路電阻測試結果

10：25，調度下令合上840 開關給10 kV Ⅲ段母線充電；11：20，調度下令2 號主變、832 開關轉檢修。

結合10 kV Ⅱ段母線停電，拆除燒毀的靜觸頭盒，將備用間隔隔離手車下側觸頭盒更換至該間隔，手車恢復送電，并聯系廠家購買相關備件。

3 原因分析

第一，設備原因。經檢查，該站開關柜手車動靜觸頭間的結合誤差超過標準規定，回路電阻過大，插接不到位，長時間接觸不良運行，導致接觸電阻逐步增加，觸頭發熱最終靜觸頭盒燒損，絕緣擊穿，使柜內W 相接地短路。

第二，運行維護原因。該站開關柜手車觸頭工作情況缺乏有效監測手段，手車動靜觸頭接觸情況以及工作過程中是否存在發熱等均無法直接觀察，這是導致手車動靜觸頭燒毀的主要原因。

4 改進措施

4.1 提高操作人員素質

人是設備操作的主體，人為因素是影響設備穩定運行的關鍵因素。因此，一要提高操作人員素質，對操作人員開展定期培訓[2-3]，明確開關柜觸頭檢查方法，規范操作流程；二要明確操作人員責任，對操作不當導致的觸頭發熱，必須對相關人員進行批評教育，增強操作人員的責任意識，有效避免觸頭發熱情況發生。

4.2 不定期開展預防性試驗

不定期開展紅外測溫等預防性試驗和專業化巡檢，對開關柜的運行情況進行初步判斷，通過檢查，及時發現開關柜運行中存在的問題，并采取有效措施，做到防患于未然。測試人員和巡檢人員應端正態度，充分意識到預防試驗對于避免觸頭發熱的重要作用，充分規避開關柜觸頭發熱情況發生。

5 結束語

在電力系統中，高壓開關柜擔負著關合及開斷電力線路、保護系統安全的雙重功能。長期運行過程中，開關的觸點和母線連接等部位因老化或接觸電阻變大而發熱，最終導致火災或大面積停電事故的發生。因此，對觸頭溫度進行在線監測可以及時發現故障隱患，對保證高壓開關柜可靠、安全運行具有重要意義。下一步，需加強手車式斷路器的運維管理工作，在斷路器手車開關柜內安裝無源無線觸頭溫度在線監測裝置，配電室負責完成數據集中收集，通過無線傳輸連接遠動機和公用測控屏，最終上傳至調控中心，實現開關柜觸頭溫度集中監測。