（国网上海检修公司运检部 上海 200000）
摘要：本文基于2017年5月23日某供电公司下属变电站35kV开关柜母线故障及运维措施做详细的分析。
关键词：35kV开关柜；故障分析；运维措施
某供电公司下属变电站35千伏一/六段母差保护六段动作，跳开3号主变35千伏六段开关，同时闭锁35千伏一/六段分段自切，下级用户低压侧均自切成功，未造成负荷损失。
现场检查发现3号主变35千伏六段开关分闸位置，35千伏六段压变避雷器仓、备28仓开关柜顶盖掀开。该站35千伏五、六段开关柜设备型号：KYN61-40.5，生产厂家为国内某开关柜生产厂商。经调阅故障录波报告，发现起始故障相别为B、C相，后延续10毫秒发展成三相故障。
1、故障过程及原因
1.1故障过程
根据保护动作情况及录波图分析，故障初始为B、C相间短路，经10ms后转化为三相短路故障，故障电流峰值约14kA，持续530ms后母差保护动作切除故障，保护动作正确。
经现场打开35千伏六段压变避雷器仓柜体检查，发现母线桥厢内部A、B、C相有短路烧灼痕迹，B相绝缘套脱落，压变避雷器外观熏黑。后经仔细检查， B相母线连接处和C相母线连接处均严重烧蚀，金属连接螺栓熔化，而A相母线位于穿墙套管内的等电位点熔穿，等电位辫子线熔断，热缩套爆裂。
1.2原因分析
经现场查看，该开关柜的结构型式、尺寸等各方面均与ABB公司ZS3.2型开关柜类似，但产品加工工艺及细节设计存在不同。
1）母线室内设置四块绝缘挡板，此设计对触头盒相间隔离，增加了触头盒间绝缘强度，但使得母线相间在绝缘板受潮或绝缘强度降低时容易产生相间击穿。
2）母排使用双层热塑套形式，内层为母排制作时按工艺要求套装，热塑及贴合度较高，外层热塑套为后期增加，厂内工艺粗糙，热塑不均匀，贴合度差，内外层间存在气体间隙。双层热塑套型式上在两层热塑套间容易受潮凝露，加工工艺粗糙更容易产生此类缺陷。
3）母线接头绝缘罩加工工艺粗糙，绝缘罩内圈存在大量毛刺，且该部位处于多种绝缘介质交界面（热塑套、绝缘罩及空气），电场容易产生畸变，导致绝缘强度降低，易发生放电或击穿
4）现场解体未见母排接触面存在长期过热痕迹，发现一处母排热塑套将接线桩头包裹，由此看出该设备厂工艺管控存在较大问题，现场发现多处质量工艺控制不良情况，也是造成本次母线故障的外部因素。
2、其他绝缘缺陷
该站35千伏五、六段开关柜结构型式及外形尺寸均与ABB公司ZS3.2型开关柜相似，2014年2月14日，通过超高频、超声和地电波法多种手段结合进行精确定位确定35kV五段、六段压变避雷器仓存在较强烈的放电现象，压变与避雷器间高压引线上存在多处对金属部位放电灼烧的痕迹。后续在高压引线上添加绝缘套筒，加强高压引线绝缘强度，参照ABB产品优化设计后消除该缺陷。
3、开关柜类设备的现状及运维措施
随着电力系统小型化布置的需求，35千伏开关柜多采用1.2m或1.4m柜宽，在此空间结构下几乎无法保证35千伏空气净距300mm的绝缘要求，各大开关柜供应商多采用热塑套、硫化涂覆及增加绝缘挡板的形式来加大设备绝缘强度，虽然如此设计能适当提高相间及对地绝缘强度，但对绝缘材料的质量及现场运行环境有着较高的要求，特别是对于南方潮湿多雨的环境，环境湿度凝露对开关柜的安全运行有着较大危害。这就对电力设备运维部门提出了更高的要求。
针对湿度及凝露对开关柜类设备的重大影响，可从以下几方面着手，改善开关柜运行环境，提高开关柜类设备安全运行。
1）从环境入手，改善开关柜类设备运行环境，严格控制湿度。
开关柜类设备多采用电缆进出线，电缆层的湿度相对于开关柜室内高的多，因此大多湿气都是由电缆层进入开关柜内部。可在电缆层及开关柜室内安装除湿机，整体降低电缆层集开关柜室内湿度，从环境上遏制高湿度的产生同时对一二次电缆进行有效封堵，防止潮气侵入。
2）从设备入手，增加辅助驱潮除湿装。
在控制环境湿度的同时，为了控制开关柜内湿度，可在开关柜电缆后室增加加热器，同时可在电缆后室顶部增加抽气风扇（在装设风扇时需考虑开关柜柜体的防护等级和风扇带电更换的可能性），利用加热器和风扇增加柜内空气对流，不断将柜内湿气与外界空气交换，控制开关柜内湿度。对特别潮湿地区还可在开关柜电缆后室侧壁加装小型除湿机，但此项措施对小型除湿机的维护及更换需停电进行。
4、结论
35千伏开关柜作为电力系统35千伏开关设备的主流产品，在整个电网应用广泛，国内外制造厂在结构、工艺等各方面均存在部分差异，对于电力设备运行单位来说从设计阶段、设备采购阶段、设备验收阶段及设备运维阶段均需要严格把控设备质量、施工安装质量，做好运行设备的带电检测及专业巡视，及时发现运行缺陷及隐患，防止故障发生。
论文作者:李宁,陆云,王泽宇
论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/12
标签：开关柜论文; 母线论文; 故障论文; 湿度论文; 设备论文; 电缆论文; 避雷器论文; 《电力设备》2017年第32期论文;