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一個不起眼的開關柜故障就會造成重大損失

人氣：2873次發表時間：2020-03-05

高壓開關柜典型故障分析及解決方案

電力系統廣泛使用 10kV(含 6kV)—35kV 開關柜，擔負著發電廠用電、變電站和用戶供電的任務，且用量大，分布廣。由于 1OkV－35kV 開關柜的設計、制造、安裝和運行維護等方面均存在不同程度的問題，因而開關柜事故率比較高，危及人身、電網和設備安全，影響供電可靠性。

高壓開關柜典型設計方案不規范造成的故障

1.某單位在更換某 220kV 變電站 10kV I 段母線 PT 過程中，工作班成員觸碰到帶電的母線避雷器上部接線樁頭，造成 2 人死亡、1 人嚴重燒傷。

初步分析，事故主要原因為廠家設備一次接線錯誤。

根據國家電網公司典設和設備訂貨技術協議書，10 千伏母線電壓互感器和避雷器均裝設在 10 千伏母線設備間隔中，上述設備的一次接線應接在母線設備間隔小車之后（圖 1）。而開關柜廠家在實際接線中，僅將 10 千伏母線電壓互感器接在母線設備間隔小車之后，將 10 千伏避雷器直接連接在 10 千伏母線上，導致拉開 10 千伏母線電壓互感器 9511 小車后，10 千伏避雷器仍然帶電（圖 2）。

圖一：

規范的設計方案

圖二：

變電站運行人員按照工作票要求，拉出 10 千伏Ⅰ段母線設備間隔 9511 小車至檢修位置，斷開電壓互感器二次空開，在Ⅰ段母線電壓互感器柜懸掛"在此工作"標示牌，在左右相鄰柜門前后各掛紅布幔和"止步，高壓危險"警示牌后，向調度匯報。變電站運行人員與工作負責人一同到現場對 10 千伏Ⅰ 段電壓互感器進行驗電，由于電壓互感器位置在 9511 柜后，必須由施工人員卸下柜后檔板才能進行驗電，在驗明電壓互感器確無電壓之后，運行人員許可施工人員工作。由于電壓互感器與避雷器共同安裝在 10 千伏Ⅰ段母線設備柜內（圖 3），施工人員在工作過程中，觸碰到帶電的避雷器上部接線樁頭，造成人員觸電傷亡。

圖三：

現場示意圖

典型的廠家設計方案錯誤導致此次事故的發生。

（二）開關內設備接（觸）頭過熱性故障

封閉式開關柜在運行中不能打開，因此難以測量運行中柜內接（觸）頭的實際溫度，如不及時發現并處理接（觸）頭過熱性缺陷，嚴重威脅電力安全生產。固定式開關柜每個進出線間隔共有負荷電流流過的 33 或 39 個接（觸頭），小車移動式開關柜每個進出線間隔共有負荷電流流過的 24 個（或更多）

接（觸頭）。這些接（觸）頭直接流過負荷電流，當負荷較大時存在隱患的接（觸）頭就會嚴重發熱。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。一旦觸頭發熱嚴重必然造成事故發生，影響系統安全運行。下邊四起故障分析。

1.2007 年 2 月 3 日 23 時 59 分，某變電站 10kV 電容器組 III644 開關跳閘，保護裝置顯示"過流 I 段動作"。現場檢查發現，10kV 配電室有濃煙，10kV 電容器組 III 開關柜下部有著火現象。第二天檢查情況：10kV 電容器組 III 644 開關柜內 B 相 CT 和鋁排連接處松動引起發熱導致該處燒斷和熱縮材料燃燒，A、C 相也有放電痕跡。