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0、引言
    近年來，變電站lOkV配電裝置廣泛采用小車式開關(guān)柜。小車式開關(guān)柜將斷路器手車置于柜體的底部或者中部，斷路器隔室內(nèi)安裝了特定的導軌，可使手車方便靈活地處于各需要位置。斷路器在試驗位置與工作位置之間移動時，隔離活門自動打開或關(guān)閉，保證了工作人員不觸及帶電體。當斷路器手車從工作位置移到試驗位置或拉出柜外時，位于觸頭盒前面的防護檔板會通過傳動機構(gòu)自動從上方向中間合攏，將靜觸頭隔離開，以防止誤入帶電間隔，碰觸帶電部位。當斷路器手車推向工作位置時，防護檔板又會自動分開，使斷路器上、下隔離斷口的動靜觸頭能夠緊密接觸。如果防護檔板的傳動機構(gòu)損壞，不但不能起到安全防護作用，而且還有可能造成開關(guān)設(shè)備損壞或出安全問題。
1、故障發(fā)生及原因分析
    2004年3月，某電廠10kV高壓室的一二段母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)柜發(fā)生短路，造成母線失壓事故。現(xiàn)場查看，發(fā)現(xiàn)該開關(guān)柜柜門嚴重變形，開關(guān)小車灼傷嚴重，絕緣受損；開關(guān)柜上、下隔離斷口的防護檔板出現(xiàn)明顯的閃絡(luò)放電現(xiàn)象。
    該臺10 kV開關(guān)柜是1994年出廠，同年投運，型號為HS4010M。此型號產(chǎn)品在該站共有12臺，十多年來，按制造廠提供的安裝使用說明書及檢修工藝導則要求進行維護檢修，而每年一度的設(shè)備預(yù)防性試驗也未發(fā)現(xiàn)問題。
    在對故障進行深入檢查時．發(fā)現(xiàn)問題如下：
    (1)開關(guān)小車上部三相動觸頭的頂部出現(xiàn)一道整齊的燒焦痕跡，其位置剛好就是防護檔板自由下放的停止位置。對開關(guān)小車的推入進行模擬試驗，發(fā)現(xiàn)該小車柜控制防護檔板拐臂的轉(zhuǎn)軸動作卡澀，機構(gòu)輕微變形，小車在推入過程中不能將上防護檔板從上部三相動觸頭的頂部完全移開，防護檔板直接落在開關(guān)小車的動觸頭上。而按照DL／T404-1997《戶內(nèi)交流高壓開關(guān)柜訂貨技術(shù)條件》規(guī)定，高壓帶電裸導體與該絕緣板間應(yīng)保持不小于30mm的空氣間隙，不應(yīng)直接接觸。
    (2)由于該開關(guān)柜的防護檔板與開關(guān)小車動觸頭形成直接接觸，因此必須校核該絕緣檔板的絕緣情況。測量防護檔板下落在開關(guān)小車動觸頭上時的絕緣爬距，其相間爬距約為218～223mm。根據(jù)GB／T 16434-1996“高壓架空線路和發(fā)電廠、變電所環(huán)境污區(qū)分級及外絕緣選擇標準》及DL／T593-1996《高壓開關(guān)設(shè)備的共用訂貨技術(shù)導則》規(guī)定，污穢等級為1級時，有機材料取1.6cm/kV，即10kV戶內(nèi)有機材料爬距184mm;污穢等級為2級時，有機材料取2.0cm/kV，即10kV戶內(nèi)有機材料爬距230mm。可見當防護檔板直接落在開關(guān)小車動觸頭上時，絕緣板的絕緣爬距大干1級污穢等級設(shè)備要求的184mm，但小于2級污穢等級設(shè)備要求的230mm。
    (3)檢查絕緣檔板情況。絕緣檔板已燒糊炭化，將其沿中心剖開，其內(nèi)芯亦嚴重炭化，由此判斷此次相間短路是由絕緣檔板被擊穿造成的。當?shù)貧夂蛟?月間異常潮濕，剖開的絕緣檔板內(nèi)芯有潮氣存在，說明絕緣檔板受潮嚴重。圖2為絕緣檔板情況。
    對該廠其它開關(guān)柜的同類絕緣檔板進行工頻耐壓試驗，發(fā)現(xiàn)僅能承受20kV左右的電壓，遠低于規(guī)程規(guī)定的42kV耐壓值。
    我國南方多屬亞濕熱或濕熱地區(qū)。雖然開關(guān)柜是安裝在戶內(nèi)的設(shè)備，但絕大多數(shù)安裝開關(guān)柜的配電室都不是密閉的房屋，目前更不具備空調(diào)條件。因此安裝在重工業(yè)、化學工業(yè)地區(qū)、山區(qū)、江河、沿海地區(qū)以及濕熱帶氣候地區(qū)的開關(guān)柜就容易受到來自外部環(huán)境的影響。其中濕度、溫度及污穢是影響開關(guān)設(shè)備運行安全的決定因素。該電廠的10kV高壓室運行工況比較惡劣，開關(guān)柜絕緣檔板在運行中受潮，絕緣表面產(chǎn)生凝露和附著污穢，因而使絕緣水平下降。該開關(guān)柜絕緣防護檔板運轉(zhuǎn)不到位，檔板絕緣材料爬距不足，未滿足加強絕緣的要求，再加上絕緣檔板內(nèi)部嚴重受潮，在長期工頻電壓作用下形成閃絡(luò)放電，造成三相短路事故，燒毀斷路器。
2、處理措施
    (1)更換合格的絕緣防護檔板，調(diào)整防護檔板傳動機構(gòu)。
    由于原裝的絕緣防護檔板均存在不同程度的受
潮情況，更換了所有開關(guān)柜的絕緣防護檔板，并且適當減少了檔板的高度，在確保檔板關(guān)閉良好的情況下，使得電裸導體與該絕緣板間保持不小于30mm的空氣間隙。調(diào)整防護檔板的傳動機構(gòu)，使防護檔板在打開或關(guān)閉時能靈活到位。
    (2)加強維護，加裝驅(qū)潮裝置。
    在開關(guān)柜內(nèi)下部安裝功率為100W的驅(qū)潮裝置，以利于開關(guān)柜防潮。制定運行維護措施，周期性檢查柜內(nèi)絕緣防護檔板的絕緣情況及開閉動作情況，確保傳動機構(gòu)靈活到位，防護檔板絕緣良好。
3、結(jié)束語
    (1)小車式開關(guān)柜廣泛采用絕緣材料制成的隔板和活門，構(gòu)成復(fù)合絕緣以達到縮小體積降低成本的目的，這使得設(shè)備的絕緣問題較一般純空氣絕緣復(fù)雜得多。運行經(jīng)驗表明，影響復(fù)合絕緣水平的因素有大氣條件、板材質(zhì)量、隔板表面清潔狀況、帶電體與隔板間的空氣凈距、隔板的接地部位離帶電體的距離等等。現(xiàn)有開關(guān)柜的設(shè)計對上述后兩個絕緣距離缺乏足夠的研究，設(shè)備在運行中容易出現(xiàn)閃絡(luò)放電事故，對此問題生產(chǎn)廠家應(yīng)進行校核驗證，改良設(shè)計。
    (2)在開關(guān)柜安裝驗收時，其設(shè)備爬距一定要符合規(guī)范要求，根據(jù)不同電壓等級，保證足夠的安全凈距。絕緣夾板在使用前一定要進行烘干處理，并應(yīng)按國家施工驗收規(guī)范做絕緣和耐壓測試，符合要求才能使用。開關(guān)柜內(nèi)必須安裝驅(qū)潮裝置，以利于開關(guān)柜防潮。
    (3)運行中應(yīng)加強維護，有條件時應(yīng)周期性檢查柜內(nèi)絕緣防護檔板的絕緣情況及開閉動作情況。
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