通過(guò)對(duì)封閉式高壓柜的運(yùn)行現(xiàn)狀與接頭發(fā)熱事故的分析，指出了造成此類事故的主要原因，并對(duì)預(yù)防此類事故的方法進(jìn)行了初步的研究、分析，最后指出了可行、實(shí)用的高壓柜內(nèi)接頭溫度實(shí)時(shí)監(jiān)視方法。該方法在電網(wǎng)中的推廣應(yīng)用具有一定的意義。
運(yùn)行中的電力設(shè)備經(jīng)常發(fā)生接頭發(fā)熱現(xiàn)象，如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理就會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的生產(chǎn)事故。近幾年電力生產(chǎn)中廣泛運(yùn)用各種先進(jìn)的溫度測(cè)試設(shè)備，如：紅外熱成像儀、紅外線點(diǎn)溫儀等，取得了很好的效果，電力設(shè)備接頭的溫度得到了有效監(jiān)視，接頭發(fā)熱事故大大減少。封閉式高壓柜在運(yùn)行中不能打開(kāi)，因此無(wú)法測(cè)量運(yùn)行中柜內(nèi)接頭的實(shí)際溫度。密封式開(kāi)關(guān)柜內(nèi)接頭發(fā)熱事故在近幾年有增長(zhǎng)的趨勢(shì)，已經(jīng)成為嚴(yán)重影響安全生產(chǎn)的難題。結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐，我們發(fā)現(xiàn)接頭發(fā)熱事故主要發(fā)生在負(fù)荷較重的10kV小車式封閉開(kāi)關(guān)柜內(nèi)，下面以10kV小車式封閉開(kāi)關(guān)柜為對(duì)象對(duì)此類事故進(jìn)行分析。
1、10 kV封閉式開(kāi)關(guān)柜概況
1.1 10 kV封閉式開(kāi)關(guān)柜的應(yīng)用概況
封閉式高壓開(kāi)關(guān)柜以其安全可靠、結(jié)構(gòu)緊湊、占地省、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，在開(kāi)閉站、小區(qū)配電室、變電站內(nèi)廣泛使用。在北京供電局變電管理處所屬的變電站內(nèi)目前登記在冊(cè)的10kV密封式高壓開(kāi)關(guān)柜共有2311臺(tái)，分布在北京地區(qū)51座變電站內(nèi)。其中運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)的是右安門變電站的固定式開(kāi)關(guān)柜，1955年出廠，由華通開(kāi)關(guān)廠生產(chǎn);最新投產(chǎn)的是西大望變電站型號(hào)為ZS1的小車式開(kāi)關(guān)柜，由廈門ABB開(kāi)關(guān)廠生產(chǎn)。目前使用中的10kV開(kāi)關(guān)柜主要存在設(shè)備型號(hào)多樣、質(zhì)量參差不齊、備品備件不全、部分設(shè)備嚴(yán)重老化等問(wèn)題。
1.2 封閉式開(kāi)關(guān)柜結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
封閉式高壓開(kāi)關(guān)柜的一次設(shè)備分布在3個(gè)相互獨(dú)立的隔室內(nèi)，分別是開(kāi)關(guān)室、母線室、出線室。按有關(guān)的規(guī)程要求，除實(shí)現(xiàn)電氣連接、控制、通風(fēng)而必須在隔板上開(kāi)孔外，所有隔室呈封閉狀態(tài)。在開(kāi)關(guān)室內(nèi)的主開(kāi)關(guān)上一般有6個(gè)主插頭，有18個(gè)流過(guò)負(fù)荷電流的連接點(diǎn);在出線室有連接出線電纜的3個(gè)主接頭與連接旁路刀閘的十幾個(gè)接點(diǎn)。以上所說(shuō)連接點(diǎn)直接流過(guò)負(fù)荷電流，當(dāng)負(fù)荷較大時(shí)存在隱患的連接點(diǎn)就會(huì)發(fā)熱。由于發(fā)熱點(diǎn)在密封柜內(nèi)，運(yùn)行中的柜門禁止打開(kāi)，值班人員無(wú)法通過(guò)正常的監(jiān)視手段發(fā)現(xiàn)發(fā)熱缺陷。發(fā)熱嚴(yán)重時(shí)接頭會(huì)變紅甚至熔斷，直接造成生產(chǎn)事故。
1.3 封閉式高壓開(kāi)關(guān)柜接頭事故統(tǒng)計(jì)
封閉式高壓柜內(nèi)接頭發(fā)熱事故在近幾年屢有發(fā)生。10kV開(kāi)關(guān)直接承擔(dān)用戶負(fù)荷，煙氣脫硫擋板門其中不少是重要負(fù)荷，如果發(fā)生突然停電事故，不但會(huì)造成不良的社會(huì)影響，而且給供電部門造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。
2、事故原因分析
事故分析發(fā)現(xiàn)，發(fā)生事故的原因主要有：檢修試驗(yàn)人員工作失誤，設(shè)備安裝連接工藝不當(dāng)，負(fù)荷變化，設(shè)備老化變形等。
2.1 檢修試驗(yàn)人員工作失誤
檢修人員進(jìn)行開(kāi)關(guān)檢修或試驗(yàn)時(shí)必須拆開(kāi)部分連接點(diǎn)，工作結(jié)束時(shí)再恢復(fù)原樣。由于工作人員失誤，本來(lái)應(yīng)該安裝4根緊固螺栓的接頭，只裝了3根甚至只裝了1根。線路負(fù)荷較小時(shí)這樣的隱患不會(huì)被立即發(fā)現(xiàn)，當(dāng)負(fù)荷突增時(shí)該接頭就會(huì)過(guò)熱。這樣的情況一般出現(xiàn)在電流互感器的連接點(diǎn)。事故的主要原因是檢修人員的工作態(tài)度與責(zé)任心的問(wèn)題，此類事故主要發(fā)生在1997年以前，近幾年隨著檢修工作責(zé)任制的推行，此類現(xiàn)象已經(jīng)大大減少。
2.2 設(shè)備的安裝、連接工藝不當(dāng)
設(shè)備的安裝工藝不當(dāng)主要是施工質(zhì)量問(wèn)題，封閉式高壓柜內(nèi)小車式開(kāi)關(guān)插嘴的位置與固定的插頭位置如有偏差，開(kāi)關(guān)推入后插頭部分就可能接觸不實(shí)，造成發(fā)熱。這是施工安裝時(shí)的問(wèn)題，需要運(yùn)行人員在設(shè)備驗(yàn)收時(shí)把好關(guān)。另一個(gè)連接工藝問(wèn)題出在出線電纜與開(kāi)關(guān)引出線的連接處。10kV連接開(kāi)關(guān)的引線一般使用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。10kV電纜較粗，通常只使用1根螺栓來(lái)連接運(yùn)行與備用2條電纜，連接的受力面較小，電流通過(guò)的有效截面減小，于是造成發(fā)熱。
2.3 負(fù)荷突變的影響
電力負(fù)荷的變化會(huì)影響設(shè)備的溫度，正常的負(fù)荷變化引起的溫度升高不會(huì)超過(guò)規(guī)定的75℃。如果負(fù)荷增加的較多時(shí)(如比平時(shí)增加了1倍或幾倍)，或者線路受到短路電流沖擊后，設(shè)備的薄弱環(huán)節(jié)就會(huì)發(fā)熱，發(fā)熱后連接點(diǎn)的材料會(huì)發(fā)生變形、氧化等物理或化學(xué)變化。發(fā)熱后如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)，再次受負(fù)荷沖擊后，又會(huì)過(guò)熱，經(jīng)過(guò)多次反復(fù)的惡性循環(huán)，接頭的連接狀況越來(lái)越差，最后直至造成接頭熔斷事故。
