开关柜典型故障分析及解决方案

高压开关柜典型故障分析及解决方案1OkV－35kV影响供电牢靠性。一、下面列举几种类型的开关柜事故〔故障)案例：〔一由于开关柜防爆性能缺乏或防误性能不完善，近几年省内外发生多起人身损害大事，以以下举四起事故:1。2023年2月24日，某220kV变电站10kV高压开关柜〔GGX2型)由于馈线故障，开关发生拒动,运行人员在处理开关拒动过程中，当拉开开关，确认开关位置指示处于分闸位置后，操作拉开隔离刀闸时,发生弧光短路，造成2人重伤1人轻伤。事故后现场检查觉察:该开关操作机构AB脱，造成A、B弧光短路时被电弧气浪冲开，造成现场人员被电弧灼伤。开关柜的上述问题是人员被电弧灼伤的直接缘由。7月110伏开关柜柜门，误碰带电部位造成的人身触电死亡事故。设备缺陷是事故发生的又一间接缘由。由于6522A老化，松动后偏移，刀闸断开时护套卡入动触头与刀闸接地侧的静GG－1A柜系60,9697械程序防误锁，于2023压开关柜原设计不完善，不能实现线路有电强制闭锁。2023930220kV10kV21101日死亡。4。2023年8月19日,8月19日，某单位在更换某220kV10kVIPT21初步分析，事故主要缘由为厂家设备一次接线错误。千伏母线电压互感器和避雷器均装设在10千伏母线设备间隔中，上述设备的〔见附图1在实际接线中，仅将10千伏母线电压互感器接在母线设备间隔小101010千伏母线电压互感器9511小车后，10千伏避雷器仍旧带电〔见附2).变电站运行人员依据工作票要求，拉出10千伏Ⅰ段母线设备间隔9511小车至检修位置，断开电压互感器二次空开，在Ⅰ段母线电压互感器柜悬挂“在此工作”标示牌，在左右相邻柜门前后各挂红布幔和“止步,高压危急“警示牌后,向调度汇报。变电站运行人10于电压互感器位置在9511柜后，必需由施工人员卸下柜后档板才员工作。由于电压互感器与避雷器共同安装在10千伏Ⅰ段母线设备柜内〔见附图3〕,施工人员在工作过程中，触遇到带电的避雷器上部接线桩头，造成人员触电伤亡。1:23：〔二〕开关内设备接(触〕头过热性故障封闭式开关柜在运行中不能翻开，因此难以测量运行中柜内接(触)头的实际温度，如不准时觉察并处理接〔触〕头过热性缺陷，严峻威逼电力安全生产.固定式开关柜每个进出线间隔共有负荷电流流过的33或39个接〔触头)，小车移动式开关柜每个进出线间隔共有负荷电流流过的24个〔或更多〕接(触头〕.这些接〔触〕头直〔触头就会严峻发热。正常的监视手段觉察发热缺陷.一旦触头发热严峻必定造成事故发生,影响系统安全运行。下边四起故障分析。1。2023年2月3日23时59分,某变电站10kV电容器组I配电室有浓烟，10kV电容器组III开关柜下部有着火现象。其次天检查状况：10kVIII644BCT松动引起发热导致该处烧断和热缩材料燃烧，A、C相也有放电痕迹。202381610kV烧损多面开关柜。10kV〔CT母排套管、保护测控装置、屏顶小母线、电度表、二次控缆烧损 出线电缆头稍微灼伤)；A相 B相 C相开关 电缆头及CT 母线10kV下白货柜〔母排、母排套管、静触头及套管、保护测控CT、出线电缆头稍微灼伤；母排 保护及二次控缆10kV〔母排、母排套管、静触头及套管、保护测控装置、屏顶小母线、电度表、二次控缆烧损;相接铜排、开关、CT、出线电缆头稍微灼伤；保护及二次控缆 母排故障缘由分析：10kV农专Ⅰ线开关柜由于隔离插头接触不良，开关长期在满负荷运行，触头发热引起梅花触头的弹簧退火变形，头四周的绝缘件，最终绝缘击穿，造成触头相间短路故障。2。2023年8月12日某变电站＃1主变低压侧631开关因发热造成开关柜内部三相短路烧毁。初步分析是:1＃主变10kV侧631手车开关柜内断路器A相母线侧梅花插头(上侧)与静触头间接触不良发热，最终进展成梅花插头对静触头电弧放电，导致真空断路器铜触指严峻烧损，散热件熔化，穿墙套管烧毁并产生大量的含有金属离子、碳合物的烟气，造成母线三相对地短路(见附图。1#变母排开关开关柜接线图断路器A相触指被电弧烧损。202338110kV61A3闸缺陷时觉察：⑴、61A3刀闸断不开，外观检查静触指存在局部过热痕迹.110kV61A1刀闸下断口AC〔有三只弹簧熔在一起C10kV6001C〔有一只弹簧熔在一起上断口也存在类似的问题。GGX2，61A1、61A310kV分段回路6001刀闸均为户内高压旋转式隔离开关,型号均为GN30-10，4S40kA刀闸刀闸)。接触的点、面少，在通过大电流时，固定静触指与夹紧弹簧的螺栓和夹紧弹簧参与分流、导电，造成有些螺栓烧断〔静触指丢落的缘由〕和夹紧弹簧过热退火,也造成动、静触头接触不是很好，造成动静触头局部过热、熔焊.图1 61A1刀闸C相触头的过热状况 图261A1刀闸A相触头的过热状况图3 10kV分段回路6001刀闸的过热状况 图4 丢落的静触指和烧断的固定静触指、夹紧弹簧的螺栓〔三〕小动物进入开关柜引起短路故障2023年9月14日,某单位某变电站#1主变后备保护动作，跳内6001刀闸与10kV母联600开关之间连接线发生相间短路，10kVI、II段母线联络柜下柜门被冲开,下柜门上的观看窗与、断路器前柜门上电磁锁被高温熔化，后柜门下方被电弧烧个洞。10kVI、II〕底部电缆孔洞未封堵〔调到其它开关柜，电缆抽走后孔洞未封堵)，10kVI、II段母线联络柜与隔壁柜间的接地铜排穿孔未封堵.故障缘由分析：老鼠从隔壁柜电缆孔进入，再经10kVI、II段母线联络柜与隔壁柜间的接地铜排穿孔爬到10kVI、II段母线联络柜，老鼠活动时引起短路.(四〕开关柜内组件绝缘爬距或绝缘距离缺乏引起开关柜故障早期投运的开关柜支持瓷瓶及电流互感器等的外绝缘爬距较小,当运行中绝缘外表消灭凝露或有污秽时,系统中消灭不高的过电在系统单相接地谐振或雷电等过电压状况下,直接造成对地或相间击穿。《福建省电力户内沟通金属封闭高压开关柜订货技〔闽电生产〔2023〕480号〕高压开关柜中各组件及其支持绝缘件的外绝缘爬电比距〔即高压电器组件外绝缘的爬电距离与额定电压之比)相应值的应用范围应不小于18mm/kV。单纯以空气作为绝缘介质的开关柜，柜内各相导体的相间与对地距离、手车开关隔离触头与静触头绝缘护罩的净空气距离、相间隔板与绝缘隔板的净空气距离：12kV125mm,40。5kV300mm.〔DL404-1997〕规定：在金属封闭式高压开关柜中，凡承受非金属制成的隔板来加强相间或相对地间绝缘时，7.2～12kV高压带电裸导体与该绝缘板间还应保持不小于30mm的空气间隙；40。5kV,保持不小于60mm的空气间隙，且为阻燃材料制成。2023961场检查分析认为:#133AA、B跳线〔从固定铝排引至过压保护器的连接铜线〕过长，跳线弯曲弧度较大，A、B〔5cmAB隔板隔离，长时间运行中造成A、B相跳线对绝缘隔板放电，绝缘A、BA相 B相〔五〕开关柜组件质量(如过电压保护器、传感器等〕劣引起开关柜故障1。93083110kVI63310kVI633过电压保护器AB相爆炸,该开关柜前柜门下柜门被冲开,前柜门中柜门〔断路器前门〕稍微变形，柜内其他设备未损伤。2.20231110日，某110kV10kV10kV10kV现场检查状况：最严峻的母联刀闸柜的带电显示器传感器〔福州高高压电器产品)烧损状况：觉察A、B相已烧成灰，CCA损、BB相间短路。为了进一步验证造本钱次事故的缘由，对开关柜内未损坏的带电显示器传感器，抽两只传感器进展解剖，觉察内部芯棒填充剂软化，存在绝缘薄弱点。由于10kV系统消灭失地引起过电压，使传感器内部局部放电，逐步进展为贯穿性击穿，造成相间短路。此外,开关柜故障的缘由还有检修预试时在开关柜遗留工具或短接线接地线、误操作等。开关柜故障往往会消灭“火烧连营”事故，多面开关柜被电弧烧毁，“惨“不忍睹。造成事故扩大的缘由主要有三点：首先，由于开关柜母线室是连通的，当一个间隔故障时，电弧侵害邻柜造成“火烧连营”;其次，继电保护整定协作不尽合理，保护动作时间过长或保护有缺陷不动作靠上一级保护动作隔故障时引起保护损坏或直流电源故障，造成保护失灵，短路长时间不消逝，整个高压室几乎全部的开关柜均烧毁，最终连主变lOkV低压架空母线都被弧光烧断，直至越级跳闸，往往连主变也被长时间短路所损坏。二、防范措施：〔一)加快老旧开关柜〔如GG1A、GGX2、XGN型等〕改造或完善化大修。各单位要按《关于印发2023-2023年县供电企业电〔生变〔2023〕145号)加大老旧开关柜技改力度，运行时间短、达不到技改的条件的开关柜要按省公司完善化方案开展完善化大修。开关柜内绝缘牢靠性低的酚醛环氧类绝缘子和爬距缺乏的绝缘子安排更换为符合要求的瓷绝缘子。母线加阻燃热缩绝缘套，绝缘光短路.(二)做好开关柜订货、出厂前验收、安装与验收治理工作〔国家电网公司生〔2023〕641〕、《预防12kV-40.5kV〔国家电网生〔2023〕811〕、《福建省电力户内沟通金属封闭高压开关柜订货技术标准》〔闽电生2023480号)等文件，做好开关柜招标文件、订货技术协议的审查工作，开关柜出厂前赴厂验收，开关柜安装调试过程安排专业人员开展技术监视工作,组织做好开关柜投产前的验收工作。把好10kV开关柜的选型及选购关。选型要留意开关设备有关参数是否满足现场运行条件。对开关柜所配的元件应严格把关，尽量选用运行状况良好的产品；并要求验收时，开关设备配置要有各元件试验报告，特别是带电显示器的传感器的局放试验报告，杜绝不良设备入网。〔三)加强巡察运行治理1。加强巡察中的安全治理，巡察或操作时应严格依据安规和标准作业文本(含标准巡察卡)或PDA或操作时着装应标准，并留意站位。2倒闸操作时，应严格监视设备的动作状况，如觉察机构卡涩、动消退后再行操作。3。对防误、防爆等功能不符合标准要求的开关柜，应逐一列出清单，做好危急点分析和预控措施，纳入红线设备治理，并依据红线设备要求在开关柜面板上张贴标识，有打算地安排改造.4坏的,应准时上报缺陷处理.5。严格依据《福建省电力高压带电显示装置治理规显示装置工作正常。6柜,可检查柜体温度是否特别。7。加强保护定值及压板投退治理，避开由于定值或压板投退错误造成事故扩大。8多雨季节或运行需要时启动.(四〕加强检修维护治理开关柜检修重点对触头接触状况〔有无过热变色的痕迹〕、柜内电气主回路连接螺栓紧固、传动部件轴销的固定状况、机构关心开关接触、操作机构手车轨道及闭锁装置部件是否有机械变形或损坏等状况等进展检查.对于变电站电容器组等操作频繁的高压开关柜要适当缩短巡察检查和维护周期。已运行的开关柜结合停电检查,开关柜底部以及柜与柜间孔洞是否封堵，有无小动物进入的可能.及试验用的短接线、接地线。GGX2XGN触头〔含弹簧)有无过热或烧损，重点为大电流开关柜〔如主变进线柜、分段开关柜等〕。5。对重负荷且无法开展测温的开关柜尽快安排停电检查，可选一、二座变电站尝试安装开关柜在线测温装置如：中科微声无线无源在线测温系统，测温传感器。6是否符合标准要求〔如35kV300mm,10kV125mm〕。7。结合停电检查开关柜的机械联锁，是否满足“五防”要求。检查开关柜内手车活门翻开