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成套高低压开关柜在运行中发生的主要问题

来源:www.cjjdsb.net 发表时间:2017-04-27

成套高低压开关柜在运行中发生的主要问题


1.1绝缘方面


由于脏污、潮湿甚至凝露等不良的运行环境,使原有的户内10~35 kV开关柜的绝缘事故明显增多。问题的严重性还在于发生这种绝缘事故后的切除时间相当长,因而短路电流和短路电弧波及的范围很大,抢修恢复困难,直接损失、间接损失都很大。

江苏省1992年11月两个主力电厂在正常运行中先后发生了严重的厂用电母线短路事故。由于6 kV进线主断路器被短路电弧烧坏或因低电压闭锁而拒动,使短路故障持续了很长时间,直到供给短路电流的高备变内部损坏,重瓦斯动作使220 kV、110 kV侧高压断路器跳闸才把故障切除。分析研究认为,可能是老型号SN10-10Ⅲ少油断路器的相间环氧玻璃钢支撑板爬电距离太小,大约只与相间的空气绝缘距离相等,在表面积灰脏污和可能受潮时,由于爬电发展而终形成短路。另一种改型的SN10-10Ⅲ型少油断路器触臂的相间支撑棒加工粗糙,脱模线明显,也可能是一个绝缘簿弱环节。

近年来,35 kV开关柜在霉雨季节的放电事故也时有发生,特别是有些老型号开关柜的支持绝缘子和隔离开关瓷瓶的瓷裙既小又少,爬电比距只有1.0左右。1998年6月江苏省某变电所就发生了一次由此而导致的35 kV开关柜湿闪事故,还有一个变电所发生过手车式开关SN10-35因绝缘拉杆湿闪而造成短路的事故。

另一类事故是由元件绝缘本身质量低劣造成的。例如环氧浇铸件特别是环氧电流互感器因原材料质量和制造工艺不良,内部存有较多气泡,在运行中局部放电发展使老化加剧,终导致放电事故。有些开关柜的环氧流变与断路器安装在同一个间隔内,一旦发生事故,本间隔断路器即使动作也不能切除故障,只有等母线的进线断路器在数秒后动作才能把故障切除。

此外,小动物引发的绝缘事故也不能忽视。某电厂曾统计过1990年前后共十余年的厂用电系统事故,约有40%是由于小动物引起的。另有一个电厂在较短时期内先后发生两次厂用电系统短路事故。次因短路持续时间长烧损严重而没有找到事故的确切原因,第二次很快查明事故起因是老鼠所为。成套开关柜的封闭等级至少为IP2X,电缆引出孔定要堵牢,任何部位都不能留有大于12.5 mm的孔洞。

1.2导电回路故障

导电回路故障也是成套开关柜的一种灾难性事故,其后果往往十分严重。问题的复杂性在于目前尚无有效手段监视和预报。导电回路故障大多发生在各连接处(包括固定连接和动静触头连接),有的设备虽然铭牌额定电流选得相当大,而实际工作电流不大,好象留有很大裕度,但是导电回路的接触不良和发热现象是恶性循环,如不能及时发现和制止,终将会酿成事故。

运行实践证明,由于触头接触不良导致成套开关柜导电回路事故的次数较多。从理论上分析,成套高低压开关柜的上下两个接插件相当于闸刀水平运动的两把隔离开关,如果设计和选型良好,制造工艺可靠,装到位,应该是可以保证安全运行的。但在实际运行中由于触头接触不良发生的事故却占很大的比例,例如某市供电局从1993年至今,10kV配电系统7次开关柜事故中因导电回路引发的就有5次(包括接插头接触不良2次,分支母线与主母线连接处搭接面设计不当1次,ZN28断路器软连接处接触不良1次,固定柜隔离刀闸桩头接触不良1次),另外雷击和湿闪各造成1次事故。影响较大的如1997年32月17日某220 kV变电所10 kV母线事故,故障开关柜系引进BBC技术生产的BA1型成套柜,正常运行中由于B、C相动静接插头接触不良发热,使触头熔化,造成弧光短路并引发火灾事故。再如1998年7月某35kV变电所的JYNl-35型开关柜发生了一次短路事故,开始时是将正常运行的手车柜停电,然后把手车退到试验位置进行检修,工作完毕后手车再次推到运行位置,但断路器合闸送电后立刻就发生了相间短路,由上级开关跳闸才切除故障。事后检查发现下部三相接插头尤其是B相烧损严重,分析认为很可能是接插头严重松动,经操作后甚至有一相处于似接非接状态,当流过负荷电流时,接触不良继而发生打火,很快短路,与断路器在合闸状态的手车推人工作位置发生事故的性质相同。

1.3机械故障

由于开关柜的机械传动和闭锁环节较多,发生故障次数多,故障类型也多。多发的是操动机构的故障,包括电气回路各元件及其连接等各个环节,电磁机构的分、合闸,弹簧操动机构储能电机的机械、电气方面的缺陷以及储能、分闸、合闸结构方面的簿弱环节。还有断路器本体的缓冲和导向不良造成的事故。机械故障多数会导致拒动或误动,但一般来说直接损失较小,恢复处理也比较容易。

1.4元器件缺陷尤其是真空灭弧室漏气

元器件故障率高的是中压真空断路器灭弧室的漏气缺陷。1997年有个新投运变电所的10台真空断路器预防性试验中发现有9个灭弧室漏气,制造厂及时给予更换,并承诺如再有不正常漏气将给以赔偿。1997年9月江苏省某220 kV变电所的ZN23-35真空断路器本身在开断电容器组时发生三相短路事故,而电容器组却安然无恙,这显然不是真空断路器分闸电容器组时产生过电压的问题,很可能是真空灭弧室的质量问题。

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