襄陽源創(chuàng)電氣小王告訴我們： 6～ 10kV高壓開關(guān)柜常會出現(xiàn)哪些事故？襄陽源創(chuàng)開關(guān)柜廠家告訴您

 

    6～10kV高壓開關(guān)柜是電力系統(tǒng)中應(yīng)用量大、分布面廣的開關(guān)設(shè)備，由于各種原因，開關(guān)柜在電網(wǎng)運行中發(fā)生事故較多，據(jù)現(xiàn)場統(tǒng)計，6～10kV開關(guān)柜事故約占各種電壓等級開關(guān)設(shè)備事故總和的50％以上，嚴(yán)重威脅電網(wǎng)的安全運行。因此對開關(guān)柜的事故原因進(jìn)行分析是非常必要的。

 

    一、開關(guān)柜事故分類

 

    現(xiàn)場對全國電力系統(tǒng)6～10kV高壓開關(guān)柜在1989～1992年期間發(fā)生的事故統(tǒng)計結(jié)果如圖 1－21所示。由圖可見開關(guān)柜在運行中所發(fā)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(guān)合性能不佳而引發(fā)的事故，以及由于開關(guān)柜封閉不好，有小動物進(jìn)入等引發(fā)的事故。其中多的是絕緣事故，其次是拒分事故等。

 

    二、開關(guān)柜事故原因分析。

 

    （一）絕緣水平低

 

    外絕緣的絕緣水平低

 

    現(xiàn)場對1989～1992年期間的高壓開關(guān)柜絕緣事故統(tǒng)計結(jié)果如圖1－22所示。由圖可見，外絕緣對地閃絡(luò)、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(zhì)有瓷的，也有是環(huán)氧樹脂澆注的。手車式開關(guān)柜上的支持絕緣子，小爬距有138mm的；GG-IA型固定式開關(guān)柜用的隔離開關(guān)支持絕緣子爬距有140mm的。

 

    應(yīng)用這樣絕緣子的開關(guān)柜，在空氣濕度大，又有污穢的環(huán)境中，容易發(fā)生沿面閃絡(luò)。當(dāng)電網(wǎng)中出現(xiàn)過電壓時，更容易發(fā)生閃絡(luò)，并可能導(dǎo)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(cè)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(guān)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(fā)生類似事故。事故后檢查，發(fā)生事故的開關(guān)柜已徹底燒毀，柜內(nèi)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(guān)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(huán)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(luò)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(fā)生絕緣閃絡(luò)或擊穿，乃至爆炸事故。

 

    （二）拒分

 

    拒分事故在開關(guān)柜事故中居優(yōu)秀位。斷路器拒分原因的統(tǒng)計結(jié)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(jī)構(gòu)卡澀

 

    卡澀主要是加工質(zhì)量低劣，其次是安裝、調(diào)試不當(dāng)。如SN10一10Ⅲ少油斷路器由于主筒內(nèi)拐臂與動觸桿的連板及其座箱內(nèi)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(lián)板之間外邊緣寬度為 41mm，而連板在基箱內(nèi)運動空間的實效寬度也是41mm．（鑄鐵件），因此，新斷路器的調(diào)試和運行常發(fā)生磨卡現(xiàn)象，只有經(jīng)過磨合后才會避免這種磨卡現(xiàn)象的發(fā)生。

 

    再如，橫軸連接不同心，也能產(chǎn)生摩擦，增加分閘阻力，嚴(yán)重時將發(fā)生拒分，其裝配圖如圖1－25所示另外，CD10電磁機(jī)構(gòu)的四連桿調(diào)整不當(dāng)，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(shè)計問題，也有材質(zhì)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(fā)生彎曲，造成分閘阻力加大等。

 

    開關(guān)分閘后脫扣機(jī)構(gòu)不復(fù)歸；托架動作后不復(fù)歸；分閘電磁鐵的鐵芯動作后卡住不復(fù)歸或斷路器分閘瞬間分閘鐵芯被振動彈起；機(jī)構(gòu)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(guān)故障

 

    輔助開關(guān)質(zhì)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(guān)的長接點，如果長接點調(diào)距離過小，斷不開直流電弧，將造成分閘線圈燒毀。

 

    （三）拒合

 

    由圖1－21可見，拒合也是造成開關(guān)柜事故的重要原因之一。斷路器拒合原因的統(tǒng)計結(jié)果如圖1-26所示。由圖可見，機(jī)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。

 

    （四）載流回路過熱

 

    載流回路過熱事故的統(tǒng)計結(jié)果如圖1－27所示。

 

    由圖可見，導(dǎo)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。

 

    （五）管理不善

 

    1．柜內(nèi)及柜間的分隔防護(hù)較差

 

    6～10kV高壓開關(guān)柜由于柜內(nèi)及柜間分隔防護(hù)較差，“火燒連營”事故時有發(fā)生。1992年全國僅“火燒連營”就燒損百余面開關(guān)柜，造成部分重要地區(qū)停電。

 

    2．柜本體封閉不嚴(yán)

 

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

 

    三、改進(jìn)措施

 

    （一）提高絕緣水平

 

    1．相間及相對地空氣間隙

 

    對單純以空氣作為絕緣介質(zhì)的開關(guān)柜，柜內(nèi)各相導(dǎo)體的相間與對地凈距必須符合電力部DL404-91《戶內(nèi)交流高壓開關(guān)柜訂貨技術(shù)條件》規(guī)定。對額定電壓10kv開關(guān)柜，不同相的導(dǎo)體之間和導(dǎo)體至接地間凈距應(yīng)保證在125mm以上。

 

    2．外絕緣爬電比距

 

    按著DL／T539-93《戶內(nèi)交流高壓開關(guān)和元部件凝露及污穢試驗技術(shù)條件》規(guī)定，戶內(nèi)開關(guān)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(jù)開關(guān)柜運行環(huán)境條件分析和開關(guān)柜發(fā)生絕緣事故情況看，絕大多數(shù)開關(guān)應(yīng)具有凝露型的爬電比距。

 

    0～Ⅱ級相應(yīng)的小公稱爬電比距應(yīng)符合表1－6的規(guī)定。

 

    本技術(shù)條件規(guī)定的是下限值，當(dāng)環(huán)境稍微苛酷一些就不能滿足。另外根據(jù)運行經(jīng)驗，環(huán)氧樹脂絕緣子表面狀態(tài)對憎水性影響很大，所以其凝露閃絡(luò)電壓分散性很大，就是爬電比距符合規(guī)定，在開關(guān)柜中也應(yīng)盡量少采用。

 

    3．相間絕緣隔板

 

    目前在電網(wǎng)中運行的6～10kV開關(guān)柜，柜寬630～100mm各種寬度的都有。

 

    小車開關(guān)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(yīng)采用通過技術(shù)鑒定的“整體膠粘式絕緣隔板”，其材質(zhì)有：電加熱固化制成環(huán)氧樹脂層壓玻璃布板；近幾年有些開關(guān)廠采用 DMC和 SMC不飽和聚酯玻璃纖維增強(qiáng)塑料板，這種材料阻燃性達(dá)到FVO級，耐電弧時間可達(dá)180s，浸水后絕緣電阻達(dá)107MΩ;而且價格較低。

 

    （二）加強(qiáng)柜體封閉

 

    l.柜內(nèi)分隔

 

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

 

    2．應(yīng)用阻燃絕緣件

 

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

 

    3．嚴(yán)密封閉

 

    柜底部必須嚴(yán)密封閉。防止小動物進(jìn)入、防止電纜溝的潮氣侵入受潮，引發(fā)對地或相間短路事故。

 

    對環(huán)境條件太差的，如發(fā)電廠裝在0m用的開關(guān)柜，電纜溝與外邊電纜聯(lián)通，潮濕氣體易于侵入的，尚應(yīng)改善環(huán)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(yīng)加絕緣罩，當(dāng)小車退出開關(guān)柜后，觸頭插孔應(yīng)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(guān)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。

 

    （三）提高機(jī)械動作可靠性

 

    （1）操動機(jī)構(gòu)應(yīng)選用兩部定點廠生產(chǎn)，通過技術(shù)鑒定合格的操動機(jī)構(gòu)，以確保機(jī)構(gòu)的產(chǎn)品質(zhì)量。

 

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

 

    （3）嚴(yán)格按工藝要求加工，并加強(qiáng)質(zhì)檢保證體系。

 

    （4）保證安裝、調(diào)試質(zhì)量，出廠產(chǎn)品必須經(jīng)出廠試驗合格。

 

    （四）改善截流回路狀況

 

    （1）母線、分支母線排的截面應(yīng)滿足額定工作電流和動、熱穩(wěn)定的技術(shù)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(yīng)壓花，燙錫以減小接觸電阻，防止發(fā)熱。

 

    （3）小車柜的隔離插頭插入深度，應(yīng)保證小車推到工作位置時滿足溫升的技術(shù)要求（溫升試驗通電流應(yīng)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(fā)生接觸不良。

 

    為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，產(chǎn)品出廠時應(yīng)進(jìn)行回路直流電阻測試，標(biāo)準(zhǔn)可由廠家自定。

 

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

 

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