6千伏高压开关柜事故原因分析及维护保养

山西广播电视无线管理中心 郭 伟

在电力系统中，高压开关柜是非常重要的配电装置，是使用极广泛、数量最多的开关设备。由于在设计、制造、安装和运行维护等方面存在着不同程度的问题，因而事故率比较高。有的高压开关柜事故，造成的后果也较严重，甚至可能危及生命。有时一台出现事故，殃及相邻柜子的现象时有发生。为了保证高开柜稳定可靠的工作，首先应了解高压开关柜故障原因和正确的处置方法。

1 开关柜的事故类型

1.1 开关柜绝缘事故

在绝缘方面的故障主要表现为：内外绝缘对地和相间绝缘造成的闪络击穿，雷电过电压也会闪络击穿。原因一方面是因为高压开关柜绝缘参数不够所造成的；另一方面是高压开关柜工作环境的湿度、温度不足；还有由于设计和施工工艺造成开关柜质量不过关，最终造成绝缘性能不足。其所含有的绝缘电阻比耐受电压还要低的话，就有可能出现高压开关柜事故。

1.2 开关柜拒合事故

此类事故造成高压开关不能够有效的开断，这是6KV高压开关柜经常出现的事故。发生的原因主要是断路器在运行期间所形成的故障造成的，如果高压开关柜由于故障问题而不能够与断路器有效运行，那么就会造成高压开关柜内部装置出现故障，这样的话就会造成断路器拒合的出现。

1.3 开关柜机械事故

高压开关柜出现机械故障主要是在操作结构上，主要的事故类型包括：（1）操作结构里出现问题。之所以出现问题的主要原因为高压开关柜里的部件发生了移位情况。（2）断路器拒动故障。出现此类故障主要是因为高压开关柜的辅助开关没有达到质量的基本要求，而且在对辅助开关进行安设和调整期间具有一定的问题。

2 6千伏高压开关柜种类和特点

2.1 固定式开关柜

固定式开关柜被采用的较多，此类开关柜的体积非常大，内部空间非常宽敞，能够把很多的电气元件放入到柜里，不过因为固定开关柜没有较好的封闭性，对其的防护措施也不是很完善，所以出现事故的可能性比较大，因此固定式开关柜已经被淘汰。

2.2 箱式开关柜

在客户用电场所，因为负荷不大，因此会经常使用箱式开关柜，其不但体积较小，同时还没有较强的散热性，所以维护起来比较的方便。

2.3 手车落地式开关柜

现在的电力系统当中，属于进口产品的就是手车落地式开关柜，此类开关柜一定要具备超强的箱底，这样才可以确保其质量。

3 台站应用实例

建设原因：山西某发射台，过去没有高压开关柜。一旦高压线路遭到雷击，就可能将雷电引入前端变电站高开柜，造成高压停电。为保证变电站及本单位的用电安全，在本台增设高压开关柜。

工程概括和建设规模：根据该台站用电负荷，要建设一个6kv高压配电室，采用台内现有的一个630kVA变压器和一个500kVA变压器，并对之前供电线路终端杆进行改造。

供电方式：此项工程为双电源供电，主供电源由北石崖变电站6kv供出，电缆型号为ZR-YJLV22- 8.7/15-3*95，长度是80米，备供电源由新华村变电站6kV侧供出，电缆型号为ZR-YJLV22-8.7/15-3*95，长度为90米，并将1#杆改为电缆终端杆。

4 主要电气设备选型

4.1 变压器部分

本工程利用现有1#变压器SCB11-630kVA ，其工作参数为：

型号：SCB11-630/10 额定容量： 630kVA

容量比：100/100 额定电压： 10±2X2.5%/0.4kV

额定频率： 50Hz 阻抗电压： Uk=4.5%

连接组别： D，yn11

2#变压器SCB11-500kVA，其工作参数为：

型号：SCB11-500/10 额定容量： 500kVA

容量比：100/100 额定电压： 10±2X2.5%/0.4kV

额定频率： 50Hz 阻抗电压： Uk=4.5%

连接组别：D，yn11

下面我们根据此项工程的实际情况和总体方案，来详细讨论一下具体的维护措施。

4.2 6kV配电装置部分

6kV配电装置选用KYN移开式开关柜，开关柜必须满足五防闭锁要求，开关柜尺寸为（面对开关柜正面，宽度×深度×高度，单位：mm）：800×1500×2300

6kV开关柜内主要设备包括：

断路器：采用ZN-12/630A/25kA型真空断路器；

电流互感器：采用LZZBJ9-12型电流互感器；

电压互感器：采用JDZ-10环氧树脂绝缘全封闭电压互感器；

避雷器：采用HY5WZ-10/30型复合外套交流无间隙金属氧化物避雷器；

接地开关：采用JN-15型接地开关。

4.3 0.4kV配电装置部分

0.4kV进、出线柜选用GCK抽出式低压开关柜，开关柜尺寸为（面对开关柜正面，宽度×深度×高度，单位：mm）：800×600×2200。

柜内主要设备包括：

断路器：进线处选万能断路器；

电流互感器：采用LMZ2-0.66型电流互感器，测量用为0.5级。

4.4 电气平面布置

总配电室平面布置按照最终规模设计为全户内型，包括6kV配电室、变压器室及0.4kV配电室，都置于机房一层的配电室内。

4.5 交直流电源

本工程开关控制采用直流操作，断路器控制储能采用直流电源，交流电源由变压器低压侧提供，供给断路器控制储能回路直流电源，采用照明交流。

本站设交直流屏1面，容量为40AH，直流出线8回，交流出线6回。

5 通过该台站高压开关柜的实际情况，我们下面主要来谈谈具体的维护保养措施

5.1 首先我们先来说说高压开关柜安全事故出现的原因

5.1.1 开关柜设备的制造质量以及制造工艺存在问题

制造以及配置高压开关柜的质量，会很大程度的决定6kv高压开关柜的耐压能力，这就如同在高压开关柜里的一些元件，尽管耐压试验合格，有时自身的性能却不能够具有合格的标准。而之所以会出现这样的情况，主要是因为高压开关柜在制造及工艺方面存在一定的问题。主要为螺栓规格不标准，把螺栓拧紧以后，螺杆要比螺母多。另外，还因为高压开关柜里的保护措施不完善或操作不当，造成有的开关机械连锁部分受到损坏，从而插头与插座之间的活舌卡滞，出现分合闸故障。

5.1.2 环境方面的影响问题

6kv高压开关柜是否会出现事故，运行环境也会起到至关重要的影响。而且由于这些年以来，污染情况越来越严重，许多杂物混进到了高压开关柜里的电力设备的绝缘子、母线等当中，而这通常被叫做闪污事故。但是一般情况下，闪污状况的出现，主要是因为两个方面，分别为杂物以及潮湿。通常在干燥的环境中，绝缘子一般不会被杂物污染，绝缘阻抗不会明显下降。因此应通过机房专用空调对高压开关柜的工作环境进行除湿，避免闪污现象。

5.1.3 外部雷电高压造成开关柜闪络

导致开关柜出现闪络状况，主要表现在：（1）直击雷造成过电压状况，是指输电线路遭到雷击后所形成的过电压。一般情况下，雷云的电量比较大，所形成的电荷会使输电线缆承受较大的负荷，其所到的地方就会形成过电压的现象，这样一来电位提高较快，导致高压输电线路形成较大的电位差。（2）感应过电压，电力设备周围因为遭到雷击，大量的电流形成很大的电磁场，其促使导线直接形成过电压。

5.2 加强对6千伏高压开关柜的维护保养，则主要根据

5.2.1 拓展开关柜绝缘爬柜

在设计时，外绝缘爬柜一定不能小于19.5cm，环氧绝缘的材料要不小于20.5cm。不过绝缘性能不高的绝缘子就要更改成可以满足需求的复合材料，如果是在污染状况比较严重的地方，那么可以添加污秽合成伞瓷裙。而且给相关的导电铜排进行加热，也能够起到非常好的绝缘保护效果。如此不但能够保护工作人员的安全，而且还能够避免遭到其他方面的污染。

5.2.2 严格管理规范安装

在安装高压开关柜金属架和内部高压电器组建支架的过程中，一定要能够满足专业技术的规定，而且还要保证柜体与接地导线可靠连接。而最为重要的方式，就是利用隔离开关切换接地开关来进行接地。所有的高压开关柜都能够采用专业的接地导体，而且还能够运用专用端子来采取巩固措施。

5.2.3 营造良好的运行环境

工作人员要在通风口安设网络格网，这样就能够提高通风效果，从而很大程度的降低了污染情况，也能防止杂物钻进开关室里。另外在较为潮湿的高压室内，安设具有加热去湿效果的电热设备，要是空调的话，就能够直接根据N-1来运行。而有关的进出电缆孔洞最好使用阻燃料来处理，这样就能够防止潮气钻进来。

6 结束语

在电力系统当中，6千伏高压开关柜是非常重要的配电装置。其已经得到了普遍的使用，而且在使用期间会很容易发生绝缘的情况，这对于电力生产的安全性造成了极大的隐患。而想要解决这方面的问题，那么就要拓展开关柜绝缘爬柜、采取严格的安装和管理措施，并创造营造良好的运行环境。因此在今后的工作中，工作人员一定要认真负责，正确制定出更为完善的方案，从而让该台站所使用的6千伏高压开关柜维护保养措施变得更加完善。

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