一起220kV变电站主变10kV侧刀闸柜缺陷的案例研究

何衍城

摘要：随着电网的发展，10kV开关柜在电网中大量使用，而开关柜的内部放电、过热等现象已成为开关柜使用中的常见问题。开关柜的放电，直接影响设备的安全稳定运行，而且放电现象是不断发展的，如果没有及时发现、处理，放电现象会不断加剧，并对绝缘件、柜体的性能及设备寿命产生很大的影响。本文主要介绍一起10kV刀闸柜放电缺陷进行典型分析及检修处理情况，从刀闸结构上分析原因，制定相关整改措施。确保进网设备良好的实用性，减少大电流刀闸放电故障或隐患造成的停电，保证电网安全可靠运行。

关键词：刀闸；10kV；放电；检修

1 缺陷的发现及处理

2017年08月23日13时50分左右，值班长连同巡维中心其它两位值班人检查220kV变电站10kV高压室设备，在现场闻到有难闻异味。检查到5554刀闸柜时，发现5554刀闸柜柜门打开，对5554刀闸柜进行详细检查，发现5554刀闸A相有明显放电痕迹，判断是由于刀闸故障引起三相短路造成#2主变跳闸。事件发生时的气象情况为：气温26摄氏度，台风兼有暴雨。

事件发生前方式：

1）220kV系统：

#1主变220kV侧、220kV铜水线、220kV江水线、220kV旁路挂220kV 1M运行，#2主变220kV侧、220kV水台线挂220kV 2M运行；220kV 1M、2M经220kV母联2012开关并列。

#1主变220kV侧中性点221000地刀拉开，#2主变220kV侧中性点222000地刀合上。

2）110kV系统：

#1主变110kV侧、110kV水河线、水美线、水址线挂110kV 1M运行，#2主变110kV侧、110kV水红线、水冈线、水月甲线、水月乙线挂110kV 2M运行；110kV1M、2M经110kV母联1012开关并列。

#1主变110kV侧中性点111000地刀拉开，#2主变110kV侧中性点112000地刀合上。

3）10kV系统：

#1主变10kV侧分支1供10kV 1M运行， 10kV永红线、民福线、黎新线、水农线、内环线、东溪甲线、#1站变、#1消弧线圈挂10kV 1M运行，10kV #1～#2电容器组挂10kV 1M热备用。

#1主变10kV侧分支2供10kV 2M运行，10kV岗顶线、兴宁线、水井线、麦屋线、水暖线、恒美线、新厂线挂10kV2M运行，10kV #13～#4电容器组挂10kV 1M热备用。

#2主变10kV侧分支1供10kV 5M运行，10kV罗岗线、塘良线、水潭线、商会线、#2消弧线圈挂10kV 5M运行，10kV #5～#7电容器组挂10kV 2M热备用。

#2主变10kV侧分支2供10kV 6M运行，10kV #2站变、大宁线、高速线、三园线、黎村线挂10kV 6M运行，10kV #8、#9电容器组挂10kV 6M热备用。

10kV #1母联500开关热备用，10kV 1M、5M分列运行，10kV 2M、6M分列运行。

变电管理所相关专责在接到巡维中心上报的缺陷消息后立刻向部门领导汇报，组织相关技术人员对事件发生的220kV变电站#2主变10kV侧5554刀闸柜情况进行分析。经研究决定，马上向调度中心申请对#2主变停电检查，对其进行消缺处理。08月23日18时30分，检修班组人员被许可工作进行检修工作，检修人员检查#2主变10kV侧5554刀闸柜，对5554刀闸柜的瓷瓶、铜排、刀闸逐一检查。发现5554刀闸有明显放电痕迹，瓷瓶有烧伤迹象。并且刀闸上侧铜排与柜体距离仅有6cm，仅用绝缘挡板分隔。不满足12.5cm的要求。

经讨论，将#2主变10kV侧母线穿墙套管软连接拆除，断开5554刀闸柜与主变的连接，确保#2主变110kV侧、220kV側正常运行。

于9月2日，通过台风抢修项目完成5554刀闸的更换及柜内受损设备的更换。更换后的刀闸铜排与柜体的最短距离为15cm，满足要求。

2 缺陷原因分析

1）#2主变10kV侧5554刀闸柜主要设备概况：

（1）刀闸柜：

厂家：广东珠江开关有限公司；

型号：XGN2-10（Z）；

生产日期：2009年06月；

投运日期：2009年06月。

（2）5554刀闸：

厂家：淅江纪元电气集团公司

型号：GN30-120/4000；

生产日期：2009年01月；

投运日期：2009年06月。

#2主变10kV侧5554刀闸柜缺陷，由于刀闸安装时，刀闸上侧铜排对高压柜体对地距离不足，加绝缘挡板增加绝缘强度，因运行时间长加上环境的原因，绝缘挡板积满灰尘、受潮，造成绝缘强度下降。在系统高电压下击穿绝缘挡板对地放电产生弧光，继而弧光烧伤柜内设备。

3 存在的问题

1）设备质量控制不严格，在选型是没有把关好设备内部设计的缺陷性，忽略铜排与柜体之间距离不够的问题。随着负荷的增长以及长期运行过程中设备积聚的灰尘和受潮等原因，极容易造成绝缘性能的下降。

2）设备元件可靠性欠缺。由于刀闸安装时，刀闸上侧铜排对高压柜体对地距离不足，加绝缘挡板增加绝缘强度，但在系统高电压下击穿绝缘挡板对地放电产生弧光，继而弧光烧伤柜内设备。

4 防范措施

1）加强设备的监造、验收的质量把关，严重执行验收标准；

2）运行人员应重点关注同类设备的巡视，如发现异常立即上报；

3）检修人员加强该类设备的检修维护力度，如发现有类似情况，立即进行整改。

参考文献 ：

[1] 中国南方电网有限公司《电力设备检修试验规程》Q/CSG1206007-2017

[2] 裴云军，10kV GN30型大电流刀闸发热综合处理方法研究[M].科技创新与应用，2014.

[3] 梁煜健，浅谈GN30-12/4000型隔离开关故障分析及检修措施[M].动力与电气工程，2013.

[4] 于成，封闭式高压柜内接头发热事故的分析[M].用电安全，2015.