变电站10kV开关柜的故障分析及措施.doc

变电站10kV开关柜的故障分析及措施 ??发布日期：2012-04-29??来源：互联网??作者：本站采编部??浏览次数：495核心提示：近年来，随着电网改造力度的加大，电网设备质量有所提高，事故有所降低。但目前由于在设计、制造、安装和运行维护方面存在着不同 近年来，随着电网改造力度的加大，电网设备质量有所提高，事故有所降低。但目前由于在设计、制造、安装和运行维护方面存在着不同程度的问题，10kV开关柜仍存在绝缘等级差、防护等级不符合要求、防爆能力不足等安全隐患。 1、高压开关柜事故分析??? 高压开关柜是使用极广、数量最多的开关设备，发生故障时造成的后果也很严重，而且往往一台开关柜出现故障，会出现殃及整段母线或相邻开关柜。高压开关柜故障原因分析主要有以下几个方面：??? （一）绝缘等级差??? (1)爬距及空气间隙不够。爬距及空气间隙不够是开关柜发生绝缘损坏事故的根本原因。特别是手车柜，为缩短柜体尺寸，生产单位往往大幅度地减小装于柜内的断路器，隔离插头相间距离或对地距离，未采取有效的保证绝缘强度的措施。??? (2)制造质量差，工艺不良。制造质量及装配质量对开关柜整体耐压水平有很大的影响。如开关柜内的有些元件可以通过耐压试验，但开关柜整体却通不过，原因是装配质量差。如紧固螺丝不规则，拧紧后螺杆长出螺母过多；有的支持瓷柱紧固底板成“丁”字型，在支持瓷柱处作特殊处理，这样不仅缩短了绝缘距离，而且造成电场局部集中。另外支持瓷柱质量差，稳定性能差，在短路电流冲击下发生断裂，造成事故扩大。??? (3)接点容量不足或接触不良，发热导致开关柜起火。当接点容量不足或接触不良时，该处局部温度升高，严重时烧断该处载流部，引起对地或相间闪弧，造成绝缘闪络。??? (4)环境条件的影响。开关柜运行的环境条件差是导致开关柜发生绝缘闪络的主要原因，例如当大气污染不断加剧，就会逐渐污染电力设备的绝缘子、套管及母线。分析多年来污闪事故，总结出发生污闪的原因主要有二：第一是污秽和潮湿两个因素同时存在于绝缘子的表面，灰尘附在绝缘子表面，在干燥的时候绝缘电阻仍然很高，所以在干燥气候下不发生污闪。清洁的水电阻也很高，如果绝缘子不脏污，它虽然受潮了，但绝缘强度仍很高，这时也不发生污闪。一般情况下，干旱气候持续的时间较长，绝缘子及母线积污多了。这时又突然下雾，而下雾的时间较长(一般2～3h)，污秽被雾水充分地潮湿，此时产生污闪的可能性较大。第二是绝缘子串的泄漏距离偏小，不能适应污秽和潮湿韵环境。污闪是在绝缘电阻下降、泄漏电流增大到一定程度时才发生的。在同样的污染受潮和同样的电压下，如果绝缘子的泄漏距离较长，泄漏电流增长就比较快，泄漏距离越长，电弧的弧径就越长，闪络就难以发生。如果绝缘子的泄漏距离小，放电容易跨接两端电极，从而发生闪络。??? (5)雷击过电压造成开关柜闪络。在电力系统中，由雷云放电引起过电压造成开关柜放电的事情时有发生，根据其产生的原因，雷击过电压通常大致分为直击雷过电压和感应过电压，有关雷击过电压将在后面阐述。??? （二）防爆、防护能力不足??? (1)高压开关柜顶部设计有泄压通道，分别是电缆室、母线室及开关室三个泄压通道，但部分开关柜安装时存在柜顶泄压通道未采用一侧用塑料螺丝紧固而是全用铁螺丝锁死、塑料螺丝与铁螺丝安装方向相反、固定螺丝不规范等问题，导致当柜内短路时，电弧产生高压蒸气无法从泄压通道充分排出，压力瞬间将达到很高值，并从封闭式开关柜中薄弱的地方冲出，对人身和设备造成危害。???? (2) 目前开关柜面板开孔大致有几种情况：开关小室观察孔、电缆小室观察孔、开关分合指示观察孔、散热孔、微机五防锁扣、紧急解锁孔、柜面板照明孔洞等。这些孔洞的存在，极大降低了开关柜的防护等级要求。??? (3)站用变柜等开关室与电缆室之间的通风散热孔、泄压通道尺寸小，造成站变故障时高温蒸气无法将压力充分释放并串入熔断器小室，扩大故障范围。???? (4)开关柜前、后柜门螺丝在检修后未锁紧，造成防爆能力不符合要求。??? （三）小动物短路??? （1）高压开关柜其电缆层、开关层、保护仪表层二次电缆孔相互连通，一次电缆孔洞通往电缆沟，若封堵不严密，小动物会通过一、二次电缆孔洞进入柜内，引发放电或短路故障。??? （2）高压开关柜内各元器件未采用绝缘材料包封，小动物或异物进入开关柜内易造成设备短路。 2、10kV电网中常见的过电压??? (1)电压互感器饱和过电压。这种过电压是10kV电网最常见的现象，它的表现形式可能是两相(基波时)或三相(指波时)对地电压升高，或相电压以低频1次／s摆动(分次谐波时)，引起绝缘破坏或避雷器爆炸(高次谐波时)，或引起虚幻的现象，会在电压互感器中引起过电流使熔丝熔断或电压互感器烧坏。饱和过