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因受潮引起35kV開關柜事故的技術分析

文檔作者：諶天亮文檔來源：夾江供電局		點擊數：	更新時間： 2021年06月11日
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第34卷第4期
2011年8月
四川電力技術
Sichuan Electric Power Technology
V01．34。No．4
Aug．，2011
因受潮引起35 kV開關柜事故的技術分析
諶天亮
(夾江供電局，四川樂山614100)
摘要：對2010年7月15日某110 kV變電站35 kV開關柜因受潮而發生的一起事故進行技術分析，并提出相應防范
措施以減少類似情況引發的電網事故。
關鍵詞：開關柜；事故分析；預防
Abstract：On 15 July，2010，there is a fault occurred in 35 kV switchgear cabinet which is affected with damp in an 1 10 kV
substation．The fault is analyzed，and the preventive measures are proposed in order to reduce the similar faults．
Key words：switchgear cabinet；fault analysis；prevention
中圖分類號：TM564 文獻標志碼：B 文章編號：1003—6954(2011)04—0067—02
0 引 言
高壓開關柜是以斷路器為主的電氣設備，作為重
要的開關設備在電力系統中使用量極大，分布面廣，
這也使得高壓開關柜事故在各種電壓等級開關設備
事故中占有很大比例，嚴重威脅電網的安全運行。
2010年7月15日，某110 kV變電站發生了一起
因35 kV高壓開關柜故障導致主變壓器開關跳閘，致
使35 kV I、II段母線失壓的電網事故(該變電站只有
一臺主變壓器，35 kV系統主接線方式為單母線分
段)。此次事故造成該站接帶的1座35 kV變電站全
站停電，減供負荷17 MW，損失電量約400 MWh。
1 事故情況
1．1 事故經過
2010年7月15日23時06分，運行值班人員反
映變電站主變壓器502開關跳閘，35 kV I、II段母線
停運，情況緊急，需要立即對設備進行搶修。運行值
班人員隨后根據保護裝置動作情況查明：變壓器中后
備保護動作，造成主變壓器中壓側斷路器跳閘。
檢修人員經現場勘察，該故障是由于35 kV II段
母線相間短路造成的。
1．2 事故現場
對事故現場進行勘察發現事故點如圖1所示，位于
35 kV II段母線 Ⅳ 、35 kV 596開關柜35 kV母線處。
35 kV II段母線TV柜后柜面板因事故變形，母
線室內被弧光燒得一片漆黑。安裝于室內的母線、穿
墻套管、絕緣護套表面均鋪滿了金屬瞬間融化時所噴
發的金屬顆粒，35 kV II段母線與II母TV柜相連的
搭接頭處的內六角螺栓被燒至融化。母線室內所有
設備絕緣試驗數據無法滿足運行要求，35 kV II段母
線rv、35 kV 596開關試驗后未見異常。
圖1 35 kVII段母線 I’V柜所在母線室
1．3 事故后果
此次事故造成該變電站35 kV系統失壓，并導致
該站接帶的1座35 kV變電站全站停電，減供負荷17
MW，損失電量約400 MWh，3家大用戶和一個鄉鎮全
部斷電，經濟損失近4O萬元。
經檢查及試驗后判斷，此次事故致使以下設備已
無法繼續使用，需要更換。
1)35 kV 596開關柜與35 kV II段母線TV柜之
間的穿墻套管。
2)35 kV II段母線TV柜與35 kV備用柜之間的
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第34卷第4期
2011年8月
四川電力技術
Sichuan Electric Power Technology
Vo1．34。No．4
Aug．，2011
穿墻套管。
3)35 kV II段母線TV柜與35 kV II段母線相連
的靜觸頭座套管。
4)35 kV 596開關柜與35 kV II段母線相連的靜
觸頭座套管。
1．4 事故處理
針對柜與柜之間的穿墻套管(35 kV 596開關柜
與35 kV II段母線TV柜之間的穿墻套管、35 kV II
段母線TV柜與35 kV備用柜之間的穿墻套管)，使
用新的CMZ一35穿墻套管進行更換。
針對靜觸頭座套管(35 kV II段母線TV柜、35
kV 596開關柜靜觸頭座套管)，由于備品采購時間原
因，采取以下方案進行更換：將備用柜、35 kV I母TV
柜內的靜觸頭座套管暫時更換到35 kV 596開關柜
和35 kV II段母線TV柜上。
2 事故原因分析
檢修人員在對故障設備進行檢查發現，35 kV開
關柜內母線、穿墻套管、絕緣子、隔板及開關柜門內壁
上都存在較多的凝露，潮濕情況十分嚴重；其中35
kV II母TV柜受潮最嚴重的。事故原因分析如下。
35 kV II母TV處靜觸頭穿墻套管與35 kV II段
母線搭接處有受潮凝露，凝露水滴順著弧形管流至穿
墻套管下部。由于35 kV II母Tv隔離開關母線室與
35 kV 596斷路器室之間裝設了平行的環氧樹脂絕緣
板，當隔板表面長期受潮時，隔板表面極易形成爬弧，
產生閃絡放電，隨著放電次數的增加，隔板表面結構
被破壞，更易吸附氣體中的水分和其他導電物質，可
溶性的導電物質逐漸溶解于水，成為電解質，在隔板
表面上形成一層薄薄的導電液膜，使隔板絕緣性能降
低。近期多陰雨天氣，斷路器室內濕度大，隔板表面
閃絡放電次數更加頻繁，斷路器室內自由電荷急劇增
多，在電場作用下，氣體中的自有電荷發生撞擊游離，
產生“電子崩”現象，又由于天氣炎熱，環境溫度高，
氣體蒸發使斷路器、隔離開關母線室自由電荷密度比
斷路器室密度大，形成自持放電，當自持放電發展到
整個間隙，氣隙即被擊穿，產生相間短路或母線對地
短路，最終導致35 kV 596開關柜引起35 kV母線對
地放電，弧光造成三相短路，最終保護動作使主變壓
器502開關跳閘，造成35 kV I、II段母線失壓事故。
根據以上事故分析，可見本次事故的主要原因是
該35 kV開關柜為2001年產品，未安裝除濕裝置，在
這樣的運行條件下，35 kV設備長期受潮，設備對地
絕緣降低，在受潮最嚴重的35 kV II母TV柜發生短
路故障引發了此次事故。
此外，運行單位對于設備受潮缺陷沒有引起足夠
重視，沒有加裝除濕和通風裝置，改善設備運行環境
也是導致此次事故發生的間接原因。
3 防范措施
1)要做好設備招標工作，有關技術要求要寫進
標書，按地理環境選擇設備，柜內應有除潮設施。
2)有關部門應監督好土建施工方完善高壓開關
柜室內的防水、防潮濕的細節處理工作，做好設備的
驗收工作。
3)加強設備的檢修工作，做好設備周期性預防
試驗，對于有類似隱患的設備應盡早進行技術改造，
避免再次發生同樣的事故。
4)變電值班員加強現場巡視力度，認真檢查設
備運行情況。
4 總結
由于四川境內氣候潮濕，空氣濕度大，若不能做
好相應的除潮措施極易造成高壓開關柜內受潮而引
發類似的電網事故。因此，應從源頭把好關，做好規
劃設計，加強管理與維護工作，做好防范措施，避免再
次發生同樣的事故。
作者簡介：
諶天亮(1982)，男，河南信陽人，學士，主要從事電力系統
調度運行工作。助理工程師。
(收稿日期：2011—03—30)
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