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35kV KYN61-40.5開關(guān)柜爆炸事故分析處理

文檔作者：徐學(xué)林齊永軍胡蘊寶文檔來源：鄂爾多斯電業(yè)局		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年06月11日
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2 0 0 9 年第2 7 卷第5 期
內(nèi)蒙古電力技術(shù)
I N N E R M O N G O L I A E L E C T R I C P O W E R 4 5
3 5 k V K Y N 6 1 — 4 0 ． 5 開關(guān)柜爆炸事故分析處理
C a u s e A n a l y s i s a n d i t s T r e a t m e n t t o t h e E x p l o s i o n A c c i d e n t o f 3 5 k V K Y N 6 1 — 4 0 ． 5 S w i t c h g e a r
徐學(xué)林， 齊永軍。胡蘊寶
( 鄂爾多斯電業(yè)局， 內(nèi)蒙古鄂爾多斯0 1 7 0 0 0 )
[摘要j 楊四海2 2 0 k V 變電站3 5 k V 開關(guān)柜自投運以來多次發(fā)生柜內(nèi)T A 爆炸事故， 其原
因是由于手車柜的結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理， 制造工藝差而致內(nèi)部過熱引起絕緣被擊穿， 造成弧光接
地短路發(fā)生爆炸。采取將T A 和觸頭盒分開， 改造開關(guān)柜內(nèi)的布置及接線等措施后， 徹底解決
了發(fā)熱的問題。改造后至今開關(guān)柜運行穩(wěn)定。
『關(guān)鍵詞1 3 5 k V 開關(guān)柜；T A ；觸頭盒；接線改造
[中圖分類號】T M 8 l f 文獻標(biāo)志碼1 B
I文章編號I 10 0 8 — 6 2 1 8 ( 2 0 0 9 ) 0 5 ～ 0 0 4 5 — 0 2
1 問題的提出
近年來3 5 k V 手車柜在新投運變電站使用較
多， 運行很不穩(wěn)定， 內(nèi)部設(shè)備故障較多。鄂爾多斯電
業(yè)局楊四海2 2 0 k V 變電站3 5 k V K Y N 6 1 — 4 0 ． 5 開
關(guān)柜共有2 8 面， 2 0 0 5 — 0 5 投運， 截至2 0 0 7 年共發(fā)生
9 次開關(guān)柜內(nèi)T A 爆炸事故。必須對故障原因進行詳
細分析， 采取有力措施以保安全。
2 故障原因分析
2 ． 1 T A 及觸頭盒的結(jié)構(gòu)
3 5 k V 開關(guān)柜內(nèi)配T A 6 只， 外形、尺寸與
T A H 6 A 一4 0 ． 5 屏蔽觸頭盒相同。也就是說生產(chǎn)廠家
利用觸頭盒改制T A 。將T A 的一
、二次線圈、鐵心澆
鑄在觸頭盒內(nèi)， 并將鐵心接地引出。見圖1 。這樣一
來就使原來的主絕緣減弱， 強度減小， 整體載流能力
減?。?熱穩(wěn)定能力下降。
2 ． 2 故障原因檢查
( 1 ) 在檢查T A 引線時發(fā)現(xiàn)， T A 接線母排連接
處有2 個直徑1 2 i x l m 的螺母孔， 連接面積為8 0
m m ~ 1 0 0 m m ， 位于絕緣槽內(nèi)， 與母排連接很不方便，
圖1 T A 外形及接線
所以此處在安裝時只用6 0 m m 的銅排與T A 的1 個
螺母孔連接， 接觸工藝較差；且不方便使用工具， 螺
絲很難緊固， 造成接觸不良， 載流能力差。電流大時
就是1 個嚴(yán)重的發(fā)熱點。檢查時發(fā)現(xiàn)， 鍍錫處有熱熔
化現(xiàn)象， 見圖2 。由于T A 一次線圈都是銅帶， 導(dǎo)熱能
力很強， 熱量很快就能傳導(dǎo)至T A 內(nèi)部使內(nèi)部發(fā)熱
膨脹， 引起絕緣介質(zhì)的熱游離， 致使絕緣能力下降。
另外， 內(nèi)部發(fā)熱膨脹也會導(dǎo)致T A 薄弱處裂紋， 由于
柜內(nèi)溫度很高， 空氣熱游離在裂紋中， 使絕緣擊穿。
( 2 ) 由于觸頭盒和T A 為一體， T A 的另1 處連
接是靜觸頭。在高負荷運行時， 靜觸頭的接觸電阻產(chǎn)
生熱量會通過靜觸頭傳至T A 內(nèi)部， 導(dǎo)致T A 內(nèi)部發(fā)
熱。
( 3 ) 楊四海變電站3 5 k V 出線大部分是高耗能
【收稿El 期】2 0 0 9 - 0 6 — 2 2
[作者簡介】徐學(xué)林( 19 5 7 一) ， 男， 陜西省人，學(xué)士學(xué)位， 高級工程師， 現(xiàn)從事設(shè)備檢修管理工作
內(nèi)蒙古電力技術(shù)2 0 0 9 年第2 7 卷第5 期
圖2 故障后的T A 接線處及銅排
用戶． T A 長期滿負荷運行。由于柜內(nèi)觸頭盒和T A
合二為一
， 自身載流能力差， 長時間大電流運行
( 5 0 0 ～ 6 0 0 A ) ， 使鐵心和線圈發(fā)熱， 并且柜內(nèi)散熱不
好， 導(dǎo)致T A 溫度急劇上升。
(4 ) 當(dāng)T A 溫度上升到一定程度時， 內(nèi)部鐵、銅
等金屬發(fā)生膨脹， 而T A 觸頭盒的空間小， T A 的強
度較觸頭盒弱， 最薄處炸裂、放電， 最后導(dǎo)致柜內(nèi)發(fā)
生爆炸。
( 5 ) T A 內(nèi)部絕緣介質(zhì)發(fā)熱， 發(fā)生熱游離， 絕緣
程度下降。由于一二次線圈離得很近， 最薄處絕緣容
易擊穿炸裂。另外， 高壓對二次線圈放電， 將二次電
纜燒壞。
3 開關(guān)柜的改造
3 ． 1 結(jié)構(gòu)的改造
改造前的開關(guān)柜( 見圖3 ) 柜內(nèi)T A 在觸頭盒內(nèi)
置， T A 的鐵心和線圈被壓縮到觸頭盒內(nèi)。導(dǎo)電路徑
為：母線一引線一T A 一手車開關(guān)上觸頭一開關(guān)一手
車開關(guān)下觸頭一下T A 一下引線一電纜頭。由于T A
在觸頭盒內(nèi)結(jié)構(gòu)緊密， 且鐵心經(jīng)T A 固定螺絲接地．
所以柜內(nèi)整體絕緣薄弱。經(jīng)分析， 柜內(nèi)觸頭盒下部有
很大的空間， 可以單獨配置干式rr A ． 代替原觸頭盒
內(nèi)的T A 。把引線銅排直接接到觸頭上， 剩余空間就
可以灌實， 這樣比原來少了接頭， 既有利于散熱， 又
能加強整體絕緣。改造后的柜內(nèi)結(jié)構(gòu)如圖4 所示。
3 ． 2 T A S n 觸頭盒的改造
另定做觸頭盒， 不加裝T A 。靜觸頭與母線銅排
直接連接， 省去2 個內(nèi)部接頭， 銅排不打彎， 與靜觸
頭的有效截面增加， 使用工具方便， 接觸壓力可靠。
內(nèi)部除觸頭外再無空間，絕緣厚度可大大增加。觸頭
盒下部另外配置干式T A 。
3 ．3 接線改造
將引線銅排加大至8 0 m m 且接頭壓花鍍錫。保
證有效接觸。另外主變間隔T A 為了增加折彎處的
面積， 應(yīng)用線切割等特殊工藝制作， 保證了平面接觸
母線套管
引線銅排
T A 觸頭
盒裝配
圖3 改造前的開關(guān)柜結(jié)構(gòu)
母線套管一
引線銅排?? 一
單獨的觸．
頭盒裝配
絕緣隔板j f
一
另配‘r A 一
圖4 改造后的開關(guān)柜結(jié)構(gòu)
的面積不小于T A 接線板的面積。
4 改造效果
( 1 ) 改造后將所有的觸頭盒及T A 接頭通過大
電流檢查測試， 并記錄回路電阻， 發(fā)現(xiàn)接觸電阻明顯
減小。對部分正在運行且長時間通過大電流的接頭
在停電后立刻進行測溫， 用熱成像儀成像， 并檢測最
高發(fā)熱部位。改造前、后的測試結(jié)果見表1 。
( 2 ) 為了降低各接頭接點處的接觸電阻， 提高
導(dǎo)電部分的載流能力， 對新更換的觸頭盒進行檢查。
靜觸頭與銅排接觸處要保證接觸良好， 并做1 0 0 A
電流下的回路電阻測試， 要求不大于1 0 ¨Q ( 實際測
試時更小) 。接頭接觸面積保證不小于銅排寬度的正
方面積( 8 0 母排為8 0 m in x 8 0 m m ) 。靜觸頭材質(zhì)應(yīng)
為耐高溫合金， 且表面平整光滑， 與動觸頭有足夠的
接觸壓力和插入深度。新更換的T A 與柜體金屬部
分有足夠的空氣絕緣距離， T A 之間加裝絕緣隔板．
導(dǎo)電部分接觸良好且回路電阻合格。． 1l 一? ：
2 0 0 9 年第2 7 卷第5 期內(nèi)蒙古電力技術(shù)4 9
表3 電容元件擊穿分布
圈2 元件擊穿點
緣薄弱點使電場分布不均勻、絕緣強度下降， 在長時
間運行電壓的作用下， 薄弱點承受過高的電場強度，
薄弱點進一步惡化， 最終導(dǎo)致電容元件被擊穿。
因此． 布日都站5 0 0 k V 布烏I 線、5 0 0 k V I 母
線及l(fā) 號主變壓器高壓側(cè)C V T 二次電壓偏高是由
于設(shè)備本體存在缺陷所致。5 0 0 k V 布烏I 線、響布I
線、I 、Ⅱ母線和1 號主變壓器高壓側(cè)共計1 3 臺C V T
為同批次產(chǎn)品， 均存在該問題。
4 ． 2 處理措施
2 0 0 8 — 0 9 — 2 3 ． 5 0 0 k V 布日都變電站l 號主變壓
器停電， 對其高壓側(cè)3 臺C V T 進行更換， 更換后l
號主變壓器高壓側(cè)一
、二次電壓恢復(fù)正常， 更換前后
電壓值對比見表4 。
表4 C V T 更換前后一
、二次電壓值
一次電壓U√k V
更換前更換后
二次電壓W V
更換前更換后
之后對同批次其余10 臺C V T 更換備品。
5 建議
為保證設(shè)備安全穩(wěn)定運行． 建議：
( 1 ) 產(chǎn)品廠家在制造過程中加強C V T 質(zhì)量控
制， 特別是重點監(jiān)督電容元件的篩選與安裝質(zhì)量。
( 2 ) 按有關(guān)規(guī)程要求定期開展預(yù)防性試驗， 如
發(fā)現(xiàn)電容值變化要認真分析， 必要時縮短預(yù)試周期。
( 3 ) 運行人員要加強對二次電壓的巡視， 特別
發(fā)現(xiàn)同批次設(shè)備二次電壓有異常時． 重點監(jiān)測數(shù)據(jù)
變化情況并綜合分析原因。
【參考文獻1
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[2 】陳化鋼． 電氣設(shè)備預(yù)防性試驗方法及診斷技術(shù)[M 】． 北京：中
國科學(xué)技術(shù)出版社． 2 0 0 1 ．
f3 】盛國釗． 19 9 5 - 1 9 9 9 年電容式電壓互感器的運行及故
障情況分析fJ l． 電力設(shè)備， 2 0 0 1 ( 2 ) ．
編輯：郭昆
．
’
、
一銅排接頭接觸處的面積大于銅排寬和動熱穩(wěn)定性能。
度的正方面積。這樣， 整體提高了開關(guān)柜的通流能力
表l 改造前后6 個大電流出線柜的測試結(jié)果
5 結(jié)束語
鄂爾多斯電業(yè)局于2 0 0 7 年底對楊四海變電站
3 5 k V 開關(guān)柜進行了全面技術(shù)改造， 改造后開關(guān)柜
運行穩(wěn)定。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展， 室內(nèi)3 5 k V 小車開
關(guān)柜將大量應(yīng)用， 建議今后要加強設(shè)備選型并通過
技術(shù)比較或設(shè)備監(jiān)造， 對生產(chǎn)廠家進行技術(shù)指導(dǎo)， 嚴(yán)
格把關(guān)， 提高產(chǎn)品質(zhì)量。
編輯：郭昆

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