封閉式高壓柜內(nèi)接頭發(fā)熱事故的分析及預(yù)防

明 波

（國(guó)網(wǎng)四川省電力公司綿陽(yáng)供電公司，四川 綿陽(yáng) 621000）

近幾年，基于封閉式高壓開(kāi)關(guān)柜操作便捷、安全性較高、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)勢(shì)，其被廣泛地應(yīng)用于電力系統(tǒng)的運(yùn)行當(dāng)中。然而，封閉式開(kāi)關(guān)柜也存在一定的弊端，如運(yùn)行中無(wú)法輕易打開(kāi)柜門，一旦電力設(shè)備出現(xiàn)接頭發(fā)熱的現(xiàn)象，將會(huì)導(dǎo)致無(wú)法對(duì)柜中接頭的實(shí)際溫度進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，進(jìn)而造成生產(chǎn)事故。筆者聯(lián)系社會(huì)中常見(jiàn)的事故案例，結(jié)合10 kV封閉式高壓開(kāi)關(guān)柜接頭發(fā)熱事故展開(kāi)分析，并以此為例，提出合理的預(yù)防措施，以期能夠盡量避免電力事故的發(fā)生。

1 我國(guó)某地封閉式高壓開(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，在近幾年內(nèi)屢次發(fā)生。10 kV開(kāi)關(guān)能否正常工作會(huì)直接影響用戶正常用電，一旦其發(fā)生停電故障，不僅影響人們的正常生活，并且會(huì)給供電部門帶來(lái)嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失，阻礙社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

2013年12月，110 kV某變電站10 kV長(zhǎng)坡線開(kāi)關(guān)由于觸頭發(fā)熱故障導(dǎo)致負(fù)荷減少。

2014年3月，110 kV某變電站10 kV大坡F13開(kāi)關(guān)由于觸頭發(fā)熱故障減少負(fù)荷。

2017年6月，35 kV某變電站10 kV墟鎮(zhèn)線開(kāi)關(guān)由于觸頭發(fā)熱嚴(yán)重?zé)龤А?/p>

2 封閉式高壓柜內(nèi)接頭發(fā)熱事故原因分析

針對(duì)上述事故，電力部門進(jìn)行了一系列的探索與分析，針對(duì)封閉式高壓柜內(nèi)接頭發(fā)熱事故產(chǎn)生的原因分析如下。

2.1 開(kāi)關(guān)柜檢修人員工作不認(rèn)真

在封閉式高壓柜內(nèi)進(jìn)行檢修的工作人員，應(yīng)將一些連接點(diǎn)拆開(kāi)進(jìn)行檢修或者試驗(yàn)，當(dāng)完成工作檢測(cè)以后再將其恢復(fù)原狀。但是由于工作人員工作不認(rèn)真，出現(xiàn)失誤，導(dǎo)致對(duì)螺絲的緊固沒(méi)有按照要求進(jìn)行，或者將一些并未處理平整的新設(shè)備安裝孔進(jìn)行連接。如果在線路實(shí)際負(fù)荷較小的情況下，這種隱患不會(huì)發(fā)生異樣，但是如果負(fù)荷突然增加，就會(huì)導(dǎo)致開(kāi)關(guān)柜的接頭發(fā)生過(guò)熱的現(xiàn)象。

2.2 電力設(shè)備安裝連接方式不科學(xué)

電力設(shè)備的安全連接方式存在問(wèn)題，主要是由施工質(zhì)量引起的，如果封閉式高壓柜小車式開(kāi)關(guān)插嘴的位置與固定的插頭有偏差，則當(dāng)開(kāi)關(guān)推入以后插頭的位置極易出現(xiàn)接觸不良，導(dǎo)致發(fā)熱現(xiàn)象。除此之外，還存在一個(gè)連接工藝問(wèn)題，通常發(fā)生在開(kāi)關(guān)引出線與出現(xiàn)電纜的連接位置。針對(duì)10 kV連接開(kāi)關(guān)而言，開(kāi)關(guān)的連接引線通常采用鋁排材料，并將旁路刀閘與出線電纜都安裝在鋁排之上。一般來(lái)講，10 kV的電纜較粗，如果采用一根螺栓將其連接，會(huì)導(dǎo)致連接的實(shí)際受力面積相對(duì)較小，電流經(jīng)過(guò)有效截面顯著減小，導(dǎo)致發(fā)熱事故。

2.3 負(fù)荷突變影響設(shè)備溫度

在電力設(shè)備運(yùn)行中，電力負(fù)荷的浮動(dòng)變化對(duì)設(shè)備的溫度產(chǎn)生直接影響，一旦設(shè)備負(fù)荷大幅度增加，或者是線路受到短路電流的直接沖擊以后，電力設(shè)備的一些連接處便會(huì)持續(xù)發(fā)熱，導(dǎo)致連接點(diǎn)的材料發(fā)生氧化、變形等現(xiàn)象。如果沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象，則會(huì)導(dǎo)致負(fù)荷再次受到?jīng)_擊，又會(huì)發(fā)生過(guò)熱現(xiàn)象，這樣反復(fù)循環(huán)，直接影響連接頭的連接情況，導(dǎo)致接頭熔斷事故發(fā)生。

3 預(yù)防封閉式高壓柜內(nèi)接頭發(fā)熱事故的策略

3.1 當(dāng)前我國(guó)高壓柜內(nèi)接頭發(fā)熱檢測(cè)方法

當(dāng)前階段，我國(guó)檢修人員常用的高壓柜內(nèi)接頭發(fā)熱監(jiān)視方法包括通過(guò)異味發(fā)現(xiàn)設(shè)備過(guò)熱法、接頭處黏貼測(cè)溫臘片法、通過(guò)異常音響發(fā)現(xiàn)設(shè)備過(guò)熱法、感知柜門溫度預(yù)測(cè)柜內(nèi)溫度法等。這些傳統(tǒng)的判斷開(kāi)關(guān)柜內(nèi)有無(wú)發(fā)熱故障的方法，科學(xué)度不高，方法不夠嚴(yán)謹(jǐn)，實(shí)用價(jià)值相對(duì)較低。

為了提升預(yù)防方法的科學(xué)性，滿足當(dāng)前開(kāi)關(guān)柜發(fā)展的新需求，我國(guó)檢修部門開(kāi)始創(chuàng)新預(yù)防方法。

3.2 采用監(jiān)視開(kāi)關(guān)柜內(nèi)空氣溫度判斷有無(wú)發(fā)熱故障

監(jiān)視開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部空氣溫度，判斷接頭是否發(fā)生發(fā)熱故障。檢修人員可以將會(huì)溫度傳感器安裝在開(kāi)關(guān)柜的排氣孔上，一旦柜內(nèi)的空氣溫度超過(guò)設(shè)定溫度，就會(huì)直接發(fā)出警報(bào)聲；另一種情況是，如果柜內(nèi)的空氣溫度與環(huán)境溫度差值超過(guò)預(yù)定值，也會(huì)發(fā)出警報(bào)。以上所說(shuō)的溫度預(yù)定值應(yīng)經(jīng)過(guò)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)后進(jìn)行精準(zhǔn)確定。首先，將傳感器的實(shí)際溫度信號(hào)，經(jīng)過(guò)合理的模數(shù)轉(zhuǎn)換導(dǎo)入計(jì)算機(jī)以便記錄，然后將開(kāi)關(guān)的負(fù)荷數(shù)據(jù)同時(shí)存入，將二者進(jìn)行詳細(xì)對(duì)比分析后，明確溫度與開(kāi)關(guān)負(fù)荷的關(guān)系曲線，并按照溫度曲線設(shè)定溫度警報(bào)值。超過(guò)設(shè)定溫度時(shí)，發(fā)出的報(bào)警信號(hào)是經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)發(fā)出的，并且會(huì)直接發(fā)送到遠(yuǎn)方監(jiān)控中心或者監(jiān)控室。監(jiān)控室內(nèi)部的工作人員可以在計(jì)算機(jī)中及時(shí)查看開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的空氣溫度，隨時(shí)了解情況。

3.3 采用局部放電帶電檢測(cè)技術(shù)判斷有無(wú)發(fā)熱故障

通常情況下，接頭發(fā)熱故障的原因是導(dǎo)電部位的連接不穩(wěn)定造成的，一旦線路連接不夠穩(wěn)定，則極易造成局部放電的現(xiàn)象發(fā)生。針對(duì)局部放電帶電檢測(cè)技術(shù)的方法主要包括2種：其一，超聲波檢測(cè)法；其二，暫態(tài)地電壓。暫態(tài)地電壓測(cè)試與超聲波局放測(cè)試兩種方式能夠直接發(fā)現(xiàn)開(kāi)關(guān)柜中存在的由于屏蔽不良、導(dǎo)體尖角等造成空氣中放電問(wèn)題，如果檢測(cè)人員對(duì)兩種方式檢測(cè)出的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理分析，能夠?qū)﹂_(kāi)關(guān)柜內(nèi)絕緣情況進(jìn)行科學(xué)的評(píng)估，并能夠檢測(cè)出絕緣缺陷。

有效運(yùn)用放電帶電檢測(cè)技術(shù)，可以避免如下幾種現(xiàn)象與問(wèn)題：第一，絕緣受潮現(xiàn)象；第二，施工安裝螺絲緊固不夠現(xiàn)象；第三，開(kāi)關(guān)柜隔離開(kāi)關(guān)動(dòng)靜出頭接觸不良現(xiàn)象；第四，水氣進(jìn)入電纜接頭線耳處造成氧化現(xiàn)象以及放電現(xiàn)象等。

4 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治鲆院?，不難發(fā)現(xiàn)，采用監(jiān)視柜內(nèi)空氣的實(shí)際溫度來(lái)間接性地對(duì)柜內(nèi)的接頭運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)視的方法是切實(shí)可行的。對(duì)開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部的實(shí)際超聲波值進(jìn)行帶電局放檢測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)超聲波值大于設(shè)定值，則可以采取一定的措施避免接頭局部放電引發(fā)過(guò)熱事故。對(duì)開(kāi)關(guān)柜進(jìn)行運(yùn)維檢修的工作人員應(yīng)以生產(chǎn)計(jì)劃為準(zhǔn)，在停電前對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行測(cè)溫，針對(duì)存在的不足應(yīng)及時(shí)補(bǔ)救；并且在迎峰度夏之際采用超聲波進(jìn)行放電檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)絕緣不足，并有效解決，避免短路事故發(fā)生。