一起10kV高压开关柜发热故障分析及改善措施论文_陈震中

摘要：本文主要介绍了某电气室一起10kV户内10kV铠装高压柜发热的故障，通过现场检查分析，由于高压开关动、静触头接触不良发热，导致压紧弹簧断裂引发拉弧放炮故障。针对此类故障提出了防范措施，尝试探讨在线监测及故障诊断技术。

关键词：高压开关；发热；压紧弹簧；改善措施

1高压开关柜概述

高压开关柜是以断路器为主的电气设备，其是根据电气一次主接线图相关要求将控制器、保护器等高低压电器及母线、绝缘子等元件在一起接受或分配电能的一类装置。适用于三相交流50HZ，额定电压12kV以下的单母线或单母分段电力系统，并具有对电路进行控制、保护、监测和测量等功能。

2故障情况

2019年6月5日18时51分，xx厂xx电气室1号发电机联络线1高压柜真空断路器触头烧毁，I段母线进线开关速断保护动作跳电，炼焦综合电气室I段母线失电。1号发电机联络线1柜断路器动静触头烧损，其中B相下动触头最为严重，紧固弹簧熔断，部分触指也熔损，其它相的下动触头也有灼烧痕迹，B相下静触头的触指咬合部位有明显拉弧灼伤痕迹。

3故障分析

经调阅故障曲线分析，三相短路电流达34150A，持续0.562s（综保动作0.515s+断路器固有动作时间0.047s）综保速断保护动作（综保定值：6975A，0.5s）切除故障。由于进线柜电压采样为线路PT，不能实际反应母线电压变化情况。为此，调取了母线PT柜波形，发现起初B相发生单相接地故障，经0.580s后发展为三相短路故障。

由综保录波初步分析，1号发电机联络线1柜真空断路器B相触头首先发生单相接地故障，1号发电机组爆炸桥动作切除机组，由于联络线1的CT设置在真空断路器下端，故联络线1综保无法采集到故障电流（故障点特殊，属于保护区外），其保护无法动作。经0.580s后故障由单相接地发展为三相短路，由I段母线进线开关速断保护（保护定值：0.5s，实际动作0.515s）正确动作切除故障。

根据故障录波曲线及真空断路器具体烧损情况进行综合分析，初步判定此次故障是由于1号发电机联络线1真空断路器B相静触头座与母线连接固定螺栓松动，造成接触不良导致发热。故障部位首先起于静触头座与母线排连接处，受热传导作用，造成动触头烧损。动触头上的压紧弹簧受热后逐步退火，紧固力下降，接触电阻进一步增大，触指局部烧熔，最终引起触头拉弧放电烧毁。

4防范措施

随着电网系统的迅速发展和供电稳定性日益提高，用户电能安全稳定要求越来越高，开关柜智能化逐步提上议程，智能开关柜能很好实现在线监测及故障诊断技术。为了防止高压开关柜发热引发重大故障，有几点改善建议如下：

（1）针对大电流真空断路器触头接触不良引发故障，建议触头容量由3150A改造为4000A，以增大接触面积和电流，减少触头发热情况。

（2）在每天开关柜电缆室门板上开一测温小孔，要求值班人员在每天在负荷高峰时段通过该孔对柜内设备进行红外点温测试，并认真记录，对任何异常要高度重视。

（3）完善应急预案。针对此类发热紧急故障，每一位值班员熟悉掌握倒换运行方式，及时退出故障设备运行，防止故障扩大。

（4）加装“无线温度监测系统”。通过无线温度传感器的单片微处理器将被监测的设备的温度由温度传感器转换为数字信号，通过无线发射接收模块传至读写器，由485通讯模块传至计算机（集控中心），实现在线状态监控、温升预警、故障识别有效减少开关柜故障率。

5结束语

高压开关主要用于接通和断开回路、切除和隔离故障的重要控制设备，对保证电力系统安全稳定运行发挥了巨大的作用，高压开关柜在运行中可能会发生各种类型的故障，威胁电力系统安全稳定运行。由于传统高压开关柜功能单一，需人工巡检，未能及时有效对设备异常及时及时检测和分析，增加开关柜故障率。智能化开关具有在线监测及故障诊断技术，有效降低开关故障率，对对保证电力系统安全稳定运行发挥了巨大的作用，综上所述引进智能化开关非常有必要。

参考文献：

[1]陈化刚.高压开关柜电器故障诊断及处理.中国水利水电出版社，2000

[2]范舜.高压开关柜设备状态监测与诊断技术.机械工业出版社，2001

[3]刘四宁，10kV配网运行中状态监测与故障诊断技术的应用研究.中国新技术新产品，2017

论文作者:陈震中

论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期

论文发表时间:2020/1/18

标签：故障论文;  开关柜论文;  母线论文;  高压论文;  触头论文;  在线论文;  动作论文;  《基层建设》2019年第28期论文;