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10kV小车式开关柜烧毁事故分析及处理
发布时间：2013-01-13 16:13 来源：未知
0、引言
近年来，变电站lOkV配电装置广泛采用小车式开关柜。小车式开关柜将断路器手车置于柜体的底部或者中部，断路器隔室内安装了特定的导轨，可使手车方便灵活地处于各需要位置。断路器在试验位置与工作位置之间移动时，隔离活门自动打开或关闭，保证了工作人员不触及带电体。当断路器手车从工作位置移到试验位置或拉出柜外时，位于触头盒前面的防护档板会通过传动机构自动从上方向中间合拢，将静触头隔离开，以防止误入带电间隔，碰触带电部位。当断路器手车推向工作位置时，防护档板又会自动分开，使断路器上、下隔离断口的动静触头能够紧密接触。如果防护档板的传动机构损坏，不但不能起到安全防护作用，而且还有可能造成开关设备损坏或出安全问题。
1、故障发生及原因分析
2004年3月，某电厂10kV高压室的一二段母线联络开关柜发生短路，造成母线失压事故。现场查看，发现该开关柜柜门严重变形，开关小车灼伤严重，绝缘受损；开关柜上、下隔离断口的防护档板出现明显的闪络放电现象。
该台10 kV开关柜是1994年出厂，同年投运，型号为HS4010M。此型号产品在该站共有12台，十多年来，按制造厂提供的安装使用说明书及检修工艺导则要求进行维护检修，而每年一度的设备预防性试验也未发现问题。
在对故障进行深入检查时．发现问题如下：
(1)开关小车上部三相动触头的顶部出现一道整齐的烧焦痕迹，其位置刚好就是防护档板自由下放的停止位置。对开关小车的推入进行模拟试验，发现该小车柜控制防护档板拐臂的转轴动作卡涩，机构轻微变形，小车在推入过程中不能将上防护档板从上部三相动触头的顶部完全移开，防护档板直接落在开关小车的动触头上。而按照DL／T404-1997《户内交流高压开关柜订货技术条件》规定，高压带电裸导体与该绝缘板间应保持不小于30mm的空气间隙，不应直接接触。
(2)由于该开关柜的防护档板与开关小车动触头形成直接接触，因此必须校核该绝缘档板的绝缘情况。测量防护档板下落在开关小车动触头上时的绝缘爬距，其相间爬距约为218～223mm。根据GB／T 16434-1996“高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外绝缘选择标准》及DL／T593-1996《高压开关设备的共用订货技术导则》规定，污秽等级为1级时，有机材料取1.6cm/kV，即10kV户内有机材料爬距184mm;污秽等级为2级时，有机材料取2.0cm/kV，即10kV户内有机材料爬距230mm�？杉狈阑さ蛋逯苯勇湓诳匦〕刀ネ飞鲜�，绝缘板的绝缘爬距大干1级污秽等级设备要求的184mm，但小于2级污秽等级设备要求的230mm。
(3)检查绝缘档板情况。绝缘档板已烧糊炭化，将其沿中心剖开，其内芯亦严重炭化，由此判断此次相间短路是由绝缘档板被击穿造成的。当地气候在3月间异常潮湿，剖开的绝缘档板内芯有潮气存在，说明绝缘档板受潮严重。图2为绝缘档板情况。
对该厂其它开关柜的同类绝缘档板进行工频耐压试验，发现仅能承受20kV左右的电压，远低于规程规定的42kV耐压值。
我国南方多属亚湿热或湿热地区。虽然开关柜是安装在户内的设备，但绝大多数安装开关柜的配电室都不是密闭的房屋，目前更不具备空调条件。因此安装在重工业、化学工业地区、山区、江河、沿海地区以及湿热带气候地区的开关柜就容易受到来自外部环境的影响。其中湿度、温度及污秽是影响开关设备运行安全的决定因素。该电厂的10kV高压室运行工况比较恶劣，开关柜绝缘档板在运行中受潮，绝缘表面产生凝露和附着污秽，因而使绝缘水平下降。该开关柜绝缘防护档板运转不到位，档板绝缘材料爬距不足，未满足加强绝缘的要求，再加上绝缘档板内部严重受潮，在长期工频电压作用下形成闪络放电，造成三相短路事故，烧毁断路器。
2、处理措施
(1)更换合格的绝缘防护档板，调整防护档板传动机构。
由于原装的绝缘防护档板均存在不同程度的受
潮情况，更换了所有开关柜的绝缘防护档板，并且适当减少了档板的高度，在确保档板关闭良好的情况下，使得电裸导体与该绝缘板间保持不小于30mm的空气间隙。调整防护档板的传动机构，使防护档板在打开或关闭时能灵活到位。
(2)加强维护，加装驱潮装置。
在开关柜内下部安装功率为100W的驱潮装置，以利于开关柜防潮。制定运行维护措施，周期性检查柜内绝缘防护档板的绝缘情况及开闭动作情况，确保传动机构灵活到位，防护档板绝缘良好。
3、结束语
(1)小车式开关柜广泛采用绝缘材料制成的隔板和活门，构成复合绝缘以达到缩小体积降低成本的目的，这使得设备的绝缘问题较一般纯空气绝缘复杂得多。运行经验表明，影响复合绝缘水平的因素有大气条件、板材质量、隔板表面清洁状况、带电体与隔板间的空气净距、隔板的接地部位离带电体的距离等等。现有开关柜的设计对上述后两个绝缘距离缺乏足够的研究，设备在运行中容易出现闪络放电事故，对此问题生产厂家应进行校核验证，改良设计。
(2)在开关柜安装验收时，其设备爬距一定要符合规范要求，根据不同电压等级，保证足够的安全净距。绝缘夹板在使用前一定要进行烘干处理，并应按国家施工验收规范做绝缘和耐压测试，符合要求才能使用�？毓衲诒匦氚沧扒弊爸茫岳诳毓穹莱�。
(3)运行中应加强维护，有条件时应周期性检查柜内绝缘防护档板的绝缘情况及开闭动作情况。
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