开关柜异常造成主变近区短路故障的分析及预防*

蔡 彬

(国网甘肃省电力公司临夏供电公司，甘肃 临夏 731100)

0 引 言

开关柜因其设计紧凑，以较小空间容纳较多功能单元和封闭式维护少的优点在变电站内得到广泛应用。但也因其封闭式不直观的特点，操作人员一旦检查、核对不仔细，也容易导致误操作事故的发生，轻则造成设备损坏，重则造成人员伤亡。

笔者通过一起开关柜接地刀闸未拉开情况下误合开关送电的操作事故，结合开关柜机构特点进行了机械闭锁、电气指示等方面原因剖析，指出开关柜设备日常操作和设计制造过程中应注意的事项，对保障开关柜设备可靠运行提出建设性意见。

1 事故及原因分析

1.1 事故概述

某变电站5#开关柜检修转热备用操作过程中，操作人员将5#开关柜丙J1接地刀闸拉开后，将小车开关由试验位置推进工作位置操作时，因闭锁机构卡死无法解锁。认为是由于地刀分闸不到位所致，便多次进行地刀合分操作，试图使地刀分闸操作到位，消除小车无法摇进工作位置问题。

最后一次进行地刀分闸操作时，操作把手在旋转170°时发生滑脱(操作行程为270°)，之后操作人员从滑脱位置继续进行了100°操作。见面板上带电显示装置、保护装置均显示接地刀闸在分位，操作人员未按安规要求核对接地刀闸实际位置，便将小车开关由试验位置摇进工作位置，而且小车被顺利摇进工作位置。

调度监控人员通过后台查看到接地刀闸在分位，遥控合闸5#线开关后，后加速I段保护动作、开关跳闸，1号主变重瓦斯动作、三侧开关跳闸。

1.2 原因分析

经现场分析验证，接地刀闸操作至170°位置放开把手后，因弹簧拉力会导致接地刀返回合闸位置。再转100°时，实际并未达到分闸行程，接地刀实际仍处于合闸位置，只是接地刀刀口插入接地桩深度略浅一些，即动触头只是与静触头的顶部接触(正常合闸时，动触头与静触头的中间部位接触)。而此时因接地刀闸合闸不彻底，其转轴未达到最终合闸位置，由接地刀转轴带动的二次信息的辅助开关动触片无法接触其顶部静触片，辅助开关未被触动，如图1所示。导致带电显示装置、保护装置、后台接地刀闸指示等二次信息状态量均显示为分闸。以上为遥测信息量均显示接地刀闸已分闸的原因。

图1 开关柜二次状态量辅助开关侧面图与正面图 图2 开关柜闭锁连杆

从滑脱位置再进行100°左右的分闸操作时，虽然地刀动、静触头未完全分离，但如图2所示的圆柱型转轴转动位移量足够，致使伴随转轴转动的凸点与闭锁连杆分离，接地闭锁连杆被弹簧拉起，手车摇把小门被解锁，可正常插入摇把，手车亦顺利从试验位置摇进工作位置。

以上是接地刀闸虽然在合位，但小车开关能够避开机械闭锁，顺利摇进运行位置的原因。

上述两个异常情况同时出现时，小车开关顺利摇进，遥测信息均显示接地刀闸在分位，开关遥控合闸后，近区短路故障发生。

2 防范措施

2.1 问题总结

操作人员未严格落实《安规》相关要求，在进行倒闸操作后，未按要求核对接地刀闸实际位置，仅查看了电气位置指示。

开关柜器件选材质量不高，闭锁连杆上弯头经多次操作冲击后发生弯折，造成闭锁装置卡涩，影响顺利操作。

开关柜存在设计缺陷，导致接地刀闸未达到分闸行程时，带电显示装置、保护装置、后台位置指示即发生变化，且机械闭锁解锁。

2.2 预防手段

严格落实《变电安规》5.3.6.6电气设备操作后的位置检查应以设备各相实际位置为准的要求，设备制造厂应在适当位置开设接地刀闸位置观察窗。

将带电显示装置、保护装置、后台3个电气指示信号设计为不同源，以满足至少应有两个非同样原理或非同源的指示发生对应变化的确认条件。

设备制造过程中，加强选材质量把关，对操作中会受到较大冲击力的器件，应采用高性能材料。同时，加强该类器件的检修维护，确保其状态良好。

开关柜接地刀闸操作过程中如发生手把滑脱，须重新满行程操作，切不可仅从滑脱角度开始补充剩余行程。

3 结 语

随着开关柜设备使用范围的越来越广泛，运维人员享受其操作简便、维护量小的优势时，还需要充分了解其机械构造特点，以便及时发现问题，防范误操作事故发生。

设备制造厂应通过此次巧合引发的事故案例，结合其内部元器件运行特点，对闭锁元器件、电气指示回路、制造选材等进行改进，进一步提升其防误闭锁可靠性，切实消除此次事故中已暴露出的设计、选材等方面的隐患，防止同类事故在其他地方发生，更好的服务电力安全生产。