封閉式高壓柜內接頭發熱事故之分析及預防

摘要：通過對封閉式高壓柜之運行現狀與接頭發熱事故之分析，指出了造成此類事故之主要原因，并對預防此類事故之方法進行了初步之研究、分析， 后指出了可行、實用之高壓柜內接頭溫度實時監視方法。陽光電子學校維修專家分析認為：該方法在電網中之推廣應用具有一定之意義。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　關鍵詞：封閉式高壓柜 接頭發熱 事故分析 實時監測

　　運行中之電力設備經常發生接頭發熱現象，如不及時發現并處理就會導致嚴重之生產事故。陽光電子學校維修專家分析認為：近幾年電力生產中廣泛運用各種先進之溫度測試設備，如：紅外熱成像儀、紅外線點溫儀等，取得了很好之效果，電力設備接頭之溫度得到了有效監視，接頭發熱事故大大減少。陽光電子學校維修專家分析認為：封閉式高壓柜在運行中不能打開，因此無法測量運行中柜內接頭之實際溫度。陽光電子學校維修專家分析認為：密封式開關柜內接頭發熱事故在近幾年有增長之趨勢，已經成為嚴重影響安全生產之難題。陽光電子學校維修專家分析認為：結合生產實踐，我們發現接頭發熱事故主要發生在負荷較重之10kV小車式封閉開關柜內，下面以10kV小車式封閉開關柜為對象對此類事故進行分析。陽光電子學校維修專家分析認為：��

　　1、10 kV封閉式開關柜概況��

　　1.1 10 kV封閉式開關柜之應用概況��

　　封閉式高壓開關柜以其安全可靠、結構緊湊、占地省、操作方便等優點，在開閉站、小區配電室、變電站內廣泛使用。陽光電子學校維修專家分析認為：在北京供電局變電管理處所屬之變電站內目前登記在冊之10kV密封式高壓開關柜共有2311臺，分布在北京地區51座變電站內。陽光電子學校維修專家分析認為：其中運行時間 長之是右安門變電站之固定式開關柜，1955年出廠，由華通開關廠生產； 新投產之是西大望變電站型號為ZS1之小車式開關柜，由廈門ABB開關廠生產。陽光電子學校維修專家分析認為：目前使用中之10kV開關柜主要存在設備型號多樣、質量參差不齊、備品備件不全、部分設備嚴重老化等問題。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　1.2 封閉式開關柜結構特點��

　　封閉式高壓開關柜之一次設備分布在3個相互獨立之隔室內，分別是開關室、母線室、出線室。陽光電子學校維修專家分析認為：按有關之規程要求，除實現電氣連接、控制、通風而必須在隔板上開孔外，所有隔室呈封閉狀態。陽光電子學校維修專家分析認為：在開關室內之主開關上一般有6個主插頭，有18個流過負荷電流之連接點；在出線室有連接出線電纜之3個主接頭與連接旁路刀閘之十幾個接點。陽光電子學校維修專家分析認為：以上所說連接點直接流過負荷電流，當負荷較大時存在隱患之連接點就會發熱。陽光電子學校維修專家分析認為：由于發熱點在密封柜內，運行中之柜門禁止打開，值班人員無法通過正常之監視手段發現發熱缺陷。陽光電子學校維修專家分析認為：發熱嚴重時接頭會變紅甚至熔斷，直接造成生產事故。陽光電子學校維修專家分析認為：��

　　1.3 封閉式高壓開關柜接頭事故統計��

　　封閉式高壓柜內接頭發熱事故在近幾年屢有發生。陽光電子學校維修專家分析認為：10kV開關直接承擔用戶負荷，其中不少是重要負荷，如果發生突然停電事故，不但會造成不良之社會影響，而且給供電部門造成很大之經濟損失。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　2、事故原因分析��

　　事故分析發現，發生事故之原因主要有：檢修試驗人員工作失誤，設備安裝連接工藝不當，負荷變化，設備老化變形等。陽光電子學校維修專家分析認為：��

　　2.1 檢修試驗人員工作失誤��

　　檢修人員進行開關檢修或試驗時必須拆開部分連接點，工作結束時再恢復原樣。陽光電子學校維修專家分析認為：由于工作人員失誤，本來應該安裝4根緊固螺栓之接頭，只裝了3根甚至只裝了1根。陽光電子學校維修專家分析認為：線路負荷較小時這樣之隱患不會被立即發現，當負荷突增時該接頭就會過熱。陽光電子學校維修專家分析認為：這樣之情況一般出現在電流互感器之連接點。陽光電子學校維修專家分析認為：事故之主要原因是檢修人員之工作態度與責任心之問題，此類事故主要發生在1997年以前，近幾年隨著檢修工作責任制之推行，此類現象已經大大減少。陽光電子學校維修專家分析認為：��

　　2.2 設備之安裝、連接工藝不當��

　　設備之安裝工藝不當主要是施工質量問題，封閉式高壓柜內小車式開關插嘴之位置與固定之插頭位置如有偏差，開關推入后插頭部分就湖南陽光電子學校維修專家認為：也許接觸不實，造成發熱。陽光電子學校維修專家分析認為：這是施工安裝時之問題，需要運行人員在設備驗收時把好關。陽光電子學校維修專家分析認為：另一個連接工藝問題出在出線電纜與開關引出線之連接處。陽光電子學校維修專家分析認為：10kV連接開關之引線一般使用40mm寬鋁排，旁路刀閘一般安裝在鋁排上，出線電纜也在這一位置。陽光電子學校維修專家分析認為：10kV電纜較粗，通常只使用1根螺栓來連接運行與備用2條電纜，連接之受力面較小，電流通過之有效截面減小，于是造成發熱。陽光電子學校維修專家分析認為：��2.3 負荷突變之影響��

　　電力負荷之變化會影響設備之溫度，正常之負荷變化引起之溫度升高不會超過規定之75℃。陽光電子學校維修專家分析認為：如果負荷增加之較多時（如比平時增加了1倍或幾倍），或者線路受到短路電流沖擊后，設備之薄弱環節就會發熱，發熱后連接點之材料會發生變形、氧化等物理或化學變化。陽光電子學校維修專家分析認為：發熱后如不及時發現，再次受負荷沖擊后，又會過熱，經過多次反復之惡性循環，接頭之連接狀況越來越差， 后直至造成接頭熔斷事故。陽光電子學校維修專家分析認為：��

　　2.4 設備變形老化��

　　隨著電網改造之進一步深入，新材料、新工藝、新設備大量在電網中推廣應用，設備之健康水平也有了明顯提高，但是仍有很多老舊設備還在運行。陽光電子學校維修專家分析認為：北京供電局變電管理處所屬變電站之高壓開關柜在1980年之前出廠之還有121臺仍在使用中，出廠日期在1980～1990年之有368臺在使用中。陽光電子學校維修專家分析認為：因此設備之質量與新舊程度參差不齊，也是發生問題之重要原因，老舊設備接頭發熱發生之幾率普遍較高。陽光電子學校維修專家分析認為：��

　　3、預防接頭發熱事故之措施及方法��

　　密封高壓開關柜內之接頭發熱是生產中之難題，通過采取各種措施，如：實行檢修人員責任制，更新老舊設備，改進接頭之連接、安裝工藝等，可以大大減少接頭發熱事故，但是從目前之設備狀況看要想完全避免接頭發熱事故也是不現實之。陽光電子學校維修專家分析認為：于是希望通過監視之方法，提前發現開關柜內設備接頭發熱之跡象，以便采取措施，防止出現惡性事故。陽光電子學校維修專家分析認為：這方面之工作我們一直在研究、探討。陽光電子學校維修專家分析認為：��

　　3.1 目前經常使用之柜內接頭溫度監視方法��

　　現在經常使用之柜內接頭發熱監視方法主要有：在接頭粘貼測溫蠟片；手摸柜門感知柜內溫度；通過異常氣味發現設備過熱；通過異常音響發現設備過熱等。陽光電子學校維修專家分析認為：粘貼測溫蠟片是室外接頭常用之測溫法，用在封閉柜內有很大局限性，大部分接頭通過柜門之觀察窗看不到，只能在開關停電檢修時檢查接頭有無過熱情況，對預防事故作用不大。陽光電子學校維修專家分析認為：手摸柜門之方法可大概判斷溫度有無異常，在變電管理處之左安門變電站曾通過此方法發現2起嚴重之接頭發熱故障，但是這種方法具有很大之隨意性與偶然性，而且由于個人感覺之差異，相同情況也會有不同判斷。陽光電子學校維修專家分析認為：當有過熱之接頭時，一定會有異常氣味或者異常聲音，特別是連接電流互感器之接頭發熱時，可以發出強烈之異常氣味，工作人員可根據氣味之來源作出進一步之判斷。陽光電子學校維修專家分析認為：總之，通過綜合應用以上幾種方法可以大概判斷開關柜內有無接頭發熱故障，但是不科學、不嚴謹，對無人值班之變電站、開閉站無實用價值。陽光電子學校維修專家分析認為：��

　　3.2 預防封閉柜內接頭發熱事故之新方法��

　　如何通過科學之方法發現開關柜內之接頭發熱故障一直是我們研究之課題之一，我們在這方面進行了多次試驗與探討。陽光電子學校維修專家分析認為：��

　　 初試驗選擇之是直接監測法，在接頭上安裝溫度傳感器，將溫度信號集中處理，判

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