田海波,劉麗輕
(國網(wǎng)晉城供電公司,山西晉城 048000)
高壓手車開關柜是電力行業(yè)普遍采用的電氣設備。高壓手車開關柜一般采用金屬鎧裝結構,將所有電氣元件放置在封閉的柜體內(nèi)。這種特殊結構雖有靈活性好、檢修安全、安裝緊湊和占地面積小等優(yōu)點,但也存在工作人員無法及時了解柜體內(nèi)部的設備運行工況,使電力系統(tǒng)可靠運行面臨極大的安全隱患。近年來,隨著高壓開關柜廠家日益增多以及現(xiàn)場施工工期要求[1],很多手車開關柜在安裝時動靜觸頭結合度就存在問題,以致開關柜事故頻發(fā),給電網(wǎng)的安全運行帶來極大挑戰(zhàn),解決此問題勢在必行。
110 kV 某變電站地處市區(qū),占地面積大約為0.352 hm2,于2012 年9 月24 日正式投產(chǎn)運行。本站與2 座220 kV 變電站相連,主要擔負著該市工業(yè)園區(qū)、開發(fā)區(qū)等用戶的供電任務。該站有主變壓器2 臺,總容量2×50 MVA。站內(nèi)有110 kV、10 kV 2 個電壓等級,110 kV 系統(tǒng)采用室內(nèi)氣體絕緣全封閉組合電器GIS(gas insulated substation)設備,10 kV 采用室內(nèi)高壓開關柜。110 kV 系統(tǒng)為單母分段內(nèi)橋接線方式,進出線2 回;10 kV 系統(tǒng)為單母分段接線方式,進出線22 回。
2020 年1 月13 日上午9:15,接到了地調(diào)通知:110 kV 某變電站2 號主變壓器(以下簡稱“主變”)差動保護動作跳閘,110 kV 某某線135 間隔、2 號主變832 間隔跳閘,110 kV Ⅱ段母線、10 kV Ⅱ段母線失壓。
2020 年1 月13 日9:46,運維檢修人員到達該變電站,經(jīng)檢查,10 kV 2 號主變8321 隔離柜小車上側(主變側)W 相觸頭燒損。柜內(nèi)上側(主變側)W相靜觸頭盒損壞嚴重(有裂紋)。
10 kV 2 號主變8321 隔離柜型號為KYN28A-12(Z),額定電流3 150 A,出廠日期2012 年3 月。
該變電站全站一次設備上次停電檢修日期為2017 年4 月21 日,用HS6200 回路電阻測試儀檢驗試驗數(shù)據(jù)合格,回路電阻試驗數(shù)據(jù)如表1 所示。
表1 回路電阻測試結果
10:25,調(diào)度下令合上840 開關給10 kV Ⅲ段母線充電;11:20,調(diào)度下令2 號主變、832 開關轉(zhuǎn)檢修。
結合10 kV Ⅱ段母線停電,拆除燒毀的靜觸頭盒,將備用間隔隔離手車下側觸頭盒更換至該間隔,手車恢復送電,并聯(lián)系廠家購買相關備件。
第一,設備原因。經(jīng)檢查,該站開關柜手車動靜觸頭間的結合誤差超過標準規(guī)定,回路電阻過大,插接不到位,長時間接觸不良運行,導致接觸電阻逐步增加,觸頭發(fā)熱最終靜觸頭盒燒損,絕緣擊穿,使柜內(nèi)W 相接地短路。
第二,運行維護原因。該站開關柜手車觸頭工作情況缺乏有效監(jiān)測手段,手車動靜觸頭接觸情況以及工作過程中是否存在發(fā)熱等均無法直接觀察,這是導致手車動靜觸頭燒毀的主要原因。
人是設備操作的主體,人為因素是影響設備穩(wěn)定運行的關鍵因素。因此,一要提高操作人員素質(zhì),對操作人員開展定期培訓[2-3],明確開關柜觸頭檢查方法,規(guī)范操作流程;二要明確操作人員責任,對操作不當導致的觸頭發(fā)熱,必須對相關人員進行批評教育,增強操作人員的責任意識,有效避免觸頭發(fā)熱情況發(fā)生。
不定期開展紅外測溫等預防性試驗和專業(yè)化巡檢,對開關柜的運行情況進行初步判斷,通過檢查,及時發(fā)現(xiàn)開關柜運行中存在的問題,并采取有效措施,做到防患于未然。測試人員和巡檢人員應端正態(tài)度,充分意識到預防試驗對于避免觸頭發(fā)熱的重要作用,充分規(guī)避開關柜觸頭發(fā)熱情況發(fā)生。
在電力系統(tǒng)中,高壓開關柜擔負著關合及開斷電力線路、保護系統(tǒng)安全的雙重功能。長期運行過程中,開關的觸點和母線連接等部位因老化或接觸電阻變大而發(fā)熱,最終導致火災或大面積停電事故的發(fā)生。因此,對觸頭溫度進行在線監(jiān)測可以及時發(fā)現(xiàn)故障隱患,對保證高壓開關柜可靠、安全運行具有重要意義。下一步,需加強手車式斷路器的運維管理工作,在斷路器手車開關柜內(nèi)安裝無源無線觸頭溫度在線監(jiān)測裝置,配電室負責完成數(shù)據(jù)集中收集,通過無線傳輸連接遠動機和公用測控屏,最終上傳至調(diào)控中心,實現(xiàn)開關柜觸頭溫度集中監(jiān)測。