分析了高電壓開關(guān)柜引起電氣事故的原因，并探討了預(yù)防此類電氣事故的措施。

目前，中石化6 ~ 10kV高壓開關(guān)柜是使用最廣泛的開關(guān)設(shè)備。由于設(shè)計、制造、安裝和運(yùn)行維護(hù)中的各種問題，事故率相對較高。在許多自然事故中，絕緣事故尤為突出，后果也非常嚴(yán)重。

特別是小車式開關(guān)柜時，絕緣事故率較高，經(jīng)常發(fā)生事故，直接影響安全發(fā)電和供電，從而造成可觀的經(jīng)濟(jì)損失。因此，做好高電壓開關(guān)柜的維護(hù)和管理工作，防止電氣事故的發(fā)生，并在事故發(fā)生后進(jìn)行妥善處理尤為重要。

開關(guān)柜電氣事故原因分析

在開關(guān)柜絕緣事故中，相間電弧事故大多發(fā)生在不是很高的過電壓或操作電壓的作用下。根據(jù)大量事故實例，絕緣強(qiáng)度差、絕緣等級低、設(shè)備和材料質(zhì)量差是事故的根本原因。

1弱絕緣

電氣設(shè)備絕緣泄漏率距離小，絕緣薄弱是開關(guān)柜的常見缺陷。柜內(nèi)大部分支撐絕緣子的爬電距離為140-145毫米，部分僅為130-135毫米，按照漏電率距離計算，爬電距離分別為1.333-1.38厘米/千伏和1.24-1.29厘米/千伏，遠(yuǎn)低于發(fā)電廠要求的2.0厘米/千伏(中性點(diǎn)間接接地系統(tǒng))和1.7厘米/千伏(中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng))的比值距離，變電站1級污染。

開關(guān)柜對地絕緣距離和相間距離也小于125毫米的要求，有的只有70-95毫米。這種絕緣情況在系統(tǒng)受到輕微擾動和過電壓不高時會引起絕緣閃絡(luò)，容易造成事故。就設(shè)計而言，一些開關(guān)柜絕緣材料設(shè)計不當(dāng)，這通常會導(dǎo)致絕緣擊穿。

設(shè)備本身質(zhì)量很差

設(shè)備和材料的質(zhì)量是安全供電的重要因素之一。當(dāng)小車的主隔離觸頭和靜觸頭閉合時，有時會出現(xiàn)損壞靜觸頭的現(xiàn)象。手車柜隔離觸頭接觸不良導(dǎo)致電弧故障，隔離觸頭質(zhì)量差已成為手車柜事故的主要原因之一。絕緣子頭部內(nèi)絕緣強(qiáng)度低，環(huán)氧澆注式電壓互感器和酚醛環(huán)氧玻璃絕緣子質(zhì)量差。與瓷絕緣相比，這種絕緣具有憎水性差、表面粗糙、易積塵和積濕、絕緣老化速度快、在正常工作電壓下有時會發(fā)生爬電，最終發(fā)展為地面閃絡(luò)等特點(diǎn)。對于一些廠家生產(chǎn)的開關(guān)柜來說，仍有一些絕緣件，如母線支柱絕緣子、斷路器拉桿等，制造工藝差，表面粗糙，容易吸濕、積灰、長時間老化，長期加壓或過壓容易發(fā)生閃絡(luò)事故。有些開關(guān)柜對導(dǎo)體和機(jī)柜內(nèi)壁進(jìn)行了粗加工，有尖角和毛刺；絕緣隔板上使用的金屬螺栓排列不當(dāng)?shù)热毕萑菀装l(fā)生閃絡(luò)事故。

3絕緣污閃

污閃是絕緣元件上的污染物被潤濕并形成電解質(zhì)膜。此時，在電場的作用下，漏電流將相應(yīng)增加。在陰、雨、霧、雷等惡劣天氣條件下，經(jīng)常會造成瓷絕緣子閃絡(luò)和對地短路，造成設(shè)備事故。

4操作條件是可變的

電網(wǎng)的運(yùn)行條件復(fù)雜多變，如氣溫、溫度、濕度等的影響。部件的絕緣性能在長期運(yùn)行后會惡化。特別是在高溫條件下，有機(jī)絕緣部件更容易劣化和劣化，從而構(gòu)成絕緣弱點(diǎn)。

高壓開關(guān)柜電氣事故的預(yù)防和處理

1 .嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)則

嚴(yán)格執(zhí)行《電力設(shè)備過電壓保護(hù)設(shè)計技術(shù)規(guī)程》、《電氣安全工作規(guī)程》及各種過電壓保護(hù)“反措施”要求，加強(qiáng)電力設(shè)備過電壓保護(hù)等技術(shù)管理:工廠工作，落實相關(guān)反事故技術(shù)規(guī)范和措施，嚴(yán)格執(zhí)行“兩票三制”管理，杜絕誤操作事故。

2.增加絕緣爬電距離

根據(jù)6 ~ 10kv高壓開關(guān)柜的選擇原則，結(jié)合實際運(yùn)行經(jīng)驗，筆者認(rèn)為6 ~ 10kv高壓開關(guān)柜的附件外絕緣爬電距離不應(yīng)小于195mm，環(huán)氧絕緣材料爬電距離不應(yīng)小于205mm:對于低絕緣的酚醛環(huán)氧絕緣子，應(yīng)更換符合要求的瓷絕緣子。在污染嚴(yán)重的地方，絕緣瓷絕緣子應(yīng)配有污染的合成傘型瓷裙，否則應(yīng)更換防污絕緣子。

3.確保安全凈距

配電設(shè)備應(yīng)保證安全的最小凈距，相間和接地的空氣間隙不應(yīng)小于125毫米。對于組合柜(開關(guān)布置在上層和下層)，如果柜體尺寸小，相間空氣間隙不能保證，母線和阻燃熱收縮絕緣套管應(yīng)采用熱收縮管MPG、FJRD和絕緣保護(hù)罩。使用復(fù)合絕緣結(jié)構(gòu)時，絕緣材料的介電常數(shù)應(yīng)匹配。

帶電體-氣隙-絕緣隔板-接地體的復(fù)合絕緣方式，不僅能有效防止帶電裸露造成人身傷亡的危險，還能防止鹽霧污閃和有害氣體對母線的腐蝕。從實際情況來看，這種復(fù)合絕緣，不能忽略空氣間隙，最小空氣間隙不小于30毫米，絕緣隔板必須采用耐壓性好、不吸潮、耐老化和阻燃的材料加工，否則很容易造成絕緣事故。

4.提高繼電保護(hù)對運(yùn)行方式變化的適應(yīng)性

在不影響繼電保護(hù)效果的前提下，應(yīng)努力提高繼電保護(hù)對運(yùn)行方式變化的適應(yīng)性，保護(hù)動作時間應(yīng)控制在0.5 ls以內(nèi)。提高開關(guān)觸點(diǎn)的斷開速度，削弱自由效應(yīng)，努力減少電弧故障造成的損失。斷路器容量不足、繼電器非選擇性動作等。應(yīng)及時更換和重新調(diào)整以滿足要求。

5按照規(guī)定安裝消弧線圈

當(dāng)流過故障點(diǎn)的電流超過自燃電流的上限值30A時，中性點(diǎn)應(yīng)通過消弧線圈接地，以補(bǔ)償接地電流，使流過故障點(diǎn)的剩余電流小于10A，從而快速熄滅和消除接地電弧。由此產(chǎn)生的間歇性電弧接地過電壓能迅速恢復(fù)電網(wǎng)的正常運(yùn)行。消弧線圈建議采用自動調(diào)諧消振線圈或步進(jìn)調(diào)諧消弧線圈，這樣可以使電弧自熄后恢復(fù)電壓緩慢上升。電弧熄滅后，重燃不太可能發(fā)生。

6嚴(yán)格執(zhí)行安裝技術(shù)規(guī)范

對于真空斷路器，安裝應(yīng)嚴(yán)格按照安裝技術(shù)規(guī)范進(jìn)行。全容量斷開30次(或按規(guī)定進(jìn)行維護(hù)試驗)，真空開關(guān)應(yīng)進(jìn)行行程檢查和真空試驗，真空度應(yīng)保持在1.33322× 10-3 ~ 1.33322× 10-1帕。如果發(fā)現(xiàn)真空度降低，應(yīng)及時更換滅弧室，并做好維護(hù)、監(jiān)控和管理工作，防止事故發(fā)生。

7防止諧振過電壓事故

諧振過電壓事故頻繁發(fā)生，持續(xù)時間長，可達(dá)十分之幾秒以上，甚至長期存在，嚴(yán)重影響安全運(yùn)行。只要掌握這種過電壓的規(guī)律，認(rèn)真做好預(yù)防工作，諧振過電壓事故是可以消除的。

凈化環(huán)境，堵塞漏洞，防止?jié)駳夂托游镞M(jìn)入。

通風(fēng)窗配有格柵或過濾網(wǎng)，以減少進(jìn)入開關(guān)室的灰塵，凈化和通風(fēng)，較潮濕的開關(guān)室配有紅外線燈加熱或除濕裝置。為防止?jié)駳夂托游镞M(jìn)入，減少污染的電纜孔應(yīng)密封并用燃料堵塞填充，濕氣可能進(jìn)入的孔柜底部也應(yīng)堵塞。

9.加強(qiáng)操作和維護(hù)

確保良好的絕緣狀況，改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，保證電網(wǎng)合理科學(xué)的運(yùn)行方式，加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)，定期清洗運(yùn)行設(shè)備的絕緣子外表面，并涂上長效固化劑，防止水膜連接成一片污閃電壓；它還能保護(hù)釉層，增強(qiáng)隔熱性。必須定期進(jìn)行預(yù)防性試驗，以保持設(shè)備處于良好狀態(tài)。

(摘自《電氣技術(shù)》，原標(biāo)題是“高壓開關(guān)柜絕緣事故預(yù)防”，作者是鄭武。)

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