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6kv～10kV高壓開關柜常會出現哪些事故

發布時間：2017-05-09

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　　襄陽源創電氣有限公司小王告訴我們：6～ 10kV高壓開關柜常會出現哪些事故？襄陽源創開關柜廠家告訴您

　　6～10kV高壓開關柜是電力系統中應用量大、分布面廣的開關設備，由于各種原因，開關柜在電網運行中發生事故較多，據現場統計，6～10kV開關柜事故約占各種電壓等級開關設備事故總和的50％以上，嚴重威脅電網的安全運行。因此對開關柜的事故原因進行分析是非常必要的。

　　一、開關柜事故分類

　　現場對全國電力系統6～10kV高壓開關柜在1989～1992年期間發生的事故統計結果如圖 1－21所示。由圖可見開關柜在運行中所發生的事故大家可分為：絕緣事故、拒分事故、拒合事故、由于接觸不良而引起的載流事故、由于開斷性能不好或關合性能不佳而引發的事故，以及由于開關柜封閉不好，有小動物進入等引發的事故。其中多的是絕緣事故，其次是拒分事故等。

　　二、開關柜事故原因分析。

　　（一）絕緣水平低

　　外絕緣的絕緣水平低

　　現場對1989～1992年期間的高壓開關柜絕緣事故統計結果如圖1－22所示。由圖可見，外絕緣對地閃絡、擊穿事故居首位，其主要原因是爬距不夠。例如，母線支持絕緣子的爬距有170mm和150mm的，材質有瓷的，也有是環氧樹脂澆注的。手車式開關柜上的支持絕緣子，小爬距有138mm的；GG-IA型固定式開關柜用的隔離開關支持絕緣子爬距有140mm的。

　　應用這樣絕緣子的開關柜，在空氣濕度大，又有污穢的環境中，容易發生沿面閃絡。當電網中出現過電壓時，更容易發生閃絡，并可能導致三相短路事故。例如，在1991年11月13日，某電廠廠用6kVⅠ段各用電源的SN10一10Ⅲ型少油斷路器靠母線側短路，引起6kVⅠ段高壓室著火，靠近該斷路器左鄰右舍的三臺開關柜及一組TV（6kVⅠ段母線TV）徹底燒毀，部分小車插頭及母線固定絕緣子受損。

　　1992年11月14日，該斷路器又發生類似事故。事故后檢查，發生事故的開關柜已徹底燒毀，柜內斷路器的主、副筒，絕緣拉桿、支持絕緣子及絕緣隔板均已燒焦，筒體頂蓋熔缺。解體檢查，滅弧室絕緣片尚好。動、靜觸頭略帶輕傷，在斷開位置。

　　2．主要器件的絕緣水平低

　　開關柜中所用的主要器件的絕緣水平也不能滿足工況的要求。例如，LZX10型電流互感器的絕緣爬距為 135mm； LAJ一10型電流互感器的絕緣爬距為160mm；環氧樹脂澆注的電流互感器絕緣表面憎水性較差，若表面粗糙憎水性就更差了，其霧閃絡電壓將大幅度降低。所以上述電流互感器，在運行中若遇上不利條件，可能發生絕緣閃絡或擊穿，乃至爆炸事故。

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　　拒分事故在開關柜事故中居優秀位。斷路器拒分原因的統計結果如圖1－23所示。由圖可見，斷路器拒分的主要原因如下：

　　1．操動機構卡澀

　　卡澀主要是加工質量低劣，其次是安裝、調試不當。如SN10一10Ⅲ少油斷路器由于主筒內拐臂與動觸桿的連板及其座箱內的固定螺母相磨卡而造成斷路器拒分。磨卡部位如圖6－24所示。兩聯板之間外邊緣寬度為 41mm，而連板在基箱內運動空間的實效寬度也是41mm．（鑄鐵件），因此，新斷路器的調試和運行常發生磨卡現象，只有經過磨合后才會避免這種磨卡現象的發生。

　　再如，橫軸連接不同心，也能產生摩擦，增加分閘阻力，嚴重時將發生拒分，其裝配圖如圖1－25所示另外，CD10電磁機構的四連桿調整不當，連板中間軸過死點太大（大于1mm），也可能造成斷路器拒分。

　　2．部件變形移位損壞

　　部件變形移位有設計問題，也有材質問題。如SN10一10Ⅲ型斷路器副筒因自重有的引起相對變位，使副臂的動、靜觸頭磨卡；斷路器主軸（￠40mm）發生彎曲，造成分閘阻力加大等。

　　開關分閘后脫扣機構不復歸；托架動作后不復歸；分閘電磁鐵的鐵芯動作后卡住不復歸或斷路器分閘瞬間分閘鐵芯被振動彈起；機構反背等原因都會造成斷路器拒合事故

　　3．分閘鐵芯卡澀

　　分閘鐵芯卡澀往往是由于鐵芯的銅套變形，或鐵芯與銅套間有油垢阻塞所造成。另外，由于分閘鐵芯頂桿沖擊間隙過小，鐵芯頂桿短都能造成斷路器拒動。

　　4．輔助開關故障

　　輔助開關質量不佳，接觸不良會造成斷路器拒動；另外也有在分閘回路中串入輔助開關的長接點，如果長接點調距離過小，斷不開直流電弧，將造成分閘線圈燒毀。

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　　由圖1－21可見，拒合也是造成開關柜事故的重要原因之一。斷路器拒合原因的統計結果如圖1-26所示。由圖可見，機械方面的原因與拒分時相似，已在上面敘述。電氣方面原因主要是接觸器故障、二次接線故障和電源電壓過低等。

　?。ㄋ模┹d流回路過熱

　　載流回路過熱事故的統計結果如圖1－27所示。

　　由圖可見，導致載流回路過熱的原因主要有：

　　1．觸頭接觸不良

　　如隔離插頭彈簧片疲勞變形，觸指錯位，插不正等接觸不良引起的過熱。

　　2．引線連接不良

　　有的電流互感器的接線端子只采用一個螺栓連接，運行中過熱。如 LQJ～10； LA10／5～200；LAJ10／20一300； LFZ11一10等都只有一個螺栓。還有中相穿墻瓷套管也有些是一個連接螺栓。

　　3．加工工藝粗糙

　　由于加工工藝粗糙引起的過熱也不少，如連接螺孔過大；鋁排接觸面不燙錫等。

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　　1．柜內及柜間的分隔防護較差

　　6～10kV高壓開關柜由于柜內及柜間分隔防護較差，“火燒連營”事故時有發生。1992年全國僅“火燒連營”就燒損百余面開關柜，造成部分重要地區停電。

　　2．柜本體封閉不嚴

　　開關柜本體封閉不嚴，不但電纜溝的潮濕氣體易于侵入，導致絕緣事故；而且由于小動物進入造成對地或相間短路事故也不少。

　　三、改進措施

　?。ㄒ唬┨岣呓^緣水平

　　1．相間及相對地空氣間隙

　　對單純以空氣作為絕緣介質的開關柜，柜內各相導體的相間與對地凈距必須符合電力部DL404-91《戶內交流高壓開關柜訂貨技術條件》規定。對額定電壓10kv開關柜，不同相的導體之間和導體至接地間凈距應保證在125mm以上。

　　2．外絕緣爬電比距

　　按著DL／T539-93《戶內交流高壓開關和元部件凝露及污穢試驗技術條件》規定，戶內開關柜外絕緣按小爬電比距和人工污穢耐受值分為0、Ⅰ和Ⅱ共3級。

　　根據開關柜運行環境條件分析和開關柜發生絕緣事故情況看，絕大多數開關應具有凝露型的爬電比距。

　　0～Ⅱ級相應的小公稱爬電比距應符合表1－6的規定。

　　本技術條件規定的是下限值，當環境稍微苛酷一些就不能滿足。另外根據運行經驗，環氧樹脂絕緣子表面狀態對憎水性影響很大，所以其凝露閃絡電壓分散性很大，就是爬電比距符合規定，在開關柜中也應盡量少采用。

　　3．相間絕緣隔板

　　目前在電網中運行的6～10kV開關柜，柜寬630～100mm各種寬度的都有。

　　小車開關柜，由于相間距離不能滿足絕緣要求，而利用加裝相間絕緣隔板辦法來解決。

　　所用絕緣隔板應采用通過技術鑒定的“整體膠粘式絕緣隔板”，其材質有：電加熱固化制成環氧樹脂層壓玻璃布板；近幾年有些開關廠采用 DMC和 SMC不飽和聚酯玻璃纖維增強塑料板，這種材料阻燃性達到FVO級，耐電弧時間可達180s，浸水后絕緣電阻達107MΩ;而且價格較低。

　?。ǘ┘訌姽耋w封閉

　　l.柜內分隔

　　加強柜內分隔防護程度，以提高開關柜運行及檢修的安全度。小車開關柜內的母線、斷路器(小車)、電纜與互感器、繼電器和二次端子等，應用鋼板或阻燃絕緣板嚴密分割成各自獨立的小室。且各間隔小室應盡可能有排氣通道或減壓窗。這樣可防止意外發生的事故擴大與蔓延。

　　2．應用阻燃絕緣件

　　全部母線及分支母線均應用阻燃熱縮絕緣管套裝；兩柜母線室之間均應用耐弧并阻燃的絕緣板或穿墻套管進行封隔，以防“火燒連營”事故的發生。

　　3．嚴密封閉

　　柜底部必須嚴密封閉。防止小動物進入、防止電纜溝的潮氣侵入受潮，引發對地或相間短路事故。

　　對環境條件太差的，如發電廠裝在0m用的開關柜，電纜溝與外邊電纜聯通，潮濕氣體易于侵入的，尚應改善環境條件，如必要時加電生熱去潮濕等。

　　4．加絕緣罩

　　小車插頭通過的插孔應加絕緣罩，當小車退出開關柜后，觸頭插孔應有絕緣擋板將靜觸頭帶電部分與手車室隔開，防止檢修人員誤觸電。有的也可以用絕緣挑簾，但小車開關推入到運行位置后，要保證帶電部分與插孔邊緣的空氣隙要大于30mm。但是這又帶來一個缺點。降低了各小室之間的封閉程度。

　?。ㄈ┨岣邫C械動作可靠性

　　（1）操動機構應選用兩部定點廠生產，通過技術鑒定合格的操動機構，以確保機構的產品質量。

　　（2）外配的操動連接軸、桿件等應選用通過機械壽命試驗合格的相同材質，以保證整體的可靠性。

　?。?）嚴格按工藝要求加工，并加強質檢保證體系。

　　（4）保證安裝、調試質量，出廠產品必須經出廠試驗合格。

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　?。?）母線、分支母線排的截面應滿足額定工作電流和動、熱穩定的技術要求。母線截面尺寸可按著額定電流大小參照電工手冊選取。

　　（2）母線、分支母線排的接頭應壓花，燙錫以減小接觸電阻，防止發熱。

　　（3）小車柜的隔離插頭插入深度，應保證小車推到工作位置時滿足溫升的技術要求（溫升試驗通電流應為額定工作電流的1．l倍）。

　　隔離插頭用圓形的好，活動范圍大，接觸好；鴨嘴插頭活動范圍小，容易發生接觸不良。

　　為了保證產品質量，產品出廠時應進行回路直流電阻測試，標準可由廠家自定。

　?。?）電流互感器的引線端，應改為雙螺栓壓緊連接，孔眼與螺栓之間不應有過大間隙。

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