广东电网有限责任公司东莞供电局 广东东莞 523000
摘要：在电网公司中，10kV高压开关柜属于不可缺少的设备，而且开关柜的安全运行，可以对公司的发展产生直接的影响。如果出现不良的故障问题，则会导致全站失压，产生经济损失以及导致不良社会影响。本文进行分析10kV开关柜短路故障问题，对实践工作提供有价值的指导。
关键词：变电站；10kV开关柜；短路故障；分析和处理
变电站10kV开关柜如果出现短路的故障，能够损坏电气设备，而且威胁到操作人员的人身安全，造成较大的损失。本文进行剖析一起实际发生过的变电站10kV开关柜短路故障事件，提出故障的导致因素，然后做出防范策略。
1 变电站10kV开关柜短路故障原因分析
10kV高压开关柜通常能够维护电网的安全可靠性运行，但是工作期间也可能会导致防护工作不到位情况。在变电站10kV开关柜常见的故障中，开关柜短路故障是相对常出现的一种问题。总结10kV开关柜产生短路故障的主要因素就是以下几方面：
首先，没有选用最佳的电器元件，例如断路器无较高的分断能力等，所以要保障及时的替换掉应用效果最佳的电器元器件；其次，母排的支持缘件，或者是在插入式触点的绝缘底座上，出现了严重的受潮以及杂质、灰尘、污染物问题，也可能是产生了机械性的损坏，最终因闪络和放电的因素出现短路情况；再次，由于出现了误操作的情况，导致短路的现象频发，例如带负荷操作隔离开关；另外，在母排上面遗忘了检修工具，或者在开关柜内部掉进螺丝等金属物件，都是引发短路故障的因素；最后，高压开关柜内也经常的出现小动物误入的情况，可能会导致短路问题。
2 故障经过分析
某变电站的10kV门岗值班人员在一个上午发现问题，及时的将变电站火警装置告警告知当值运行人员，大概是九点五十分。在十分钟以后，地调通知当值运行人员，#1主变变低501开关出现跳闸的情况，需要运行人员进行仔细的检查工作。在十点十分时，运行人员赶来观察以后，找到10kV高压室具有浓烟的情况，闻有异常气味，之后将高压室的前门窗户以及后门窗户开启，打开相应的通风设备。在大概十五分钟以后，观察到10kV母线桥密封板透气孔的部位具有熏黑的痕迹，10kV F13开关柜及临近部位开关柜后门缝隙的周围呈现出熏黑的状态，而且开关柜的后上门是外鼓的情况，母线室后门处已经改变原形状。F13开关柜、F11开关柜间铝板已经击穿，主要是气浪所致。价格开关柜门打开以后，发现已经烧毁了母线引下线B相铜排。
3 分析产生故障的原因
首先，在继保保护装置的动作过程方面进行分析。保护动作的主要状态就是，#1主变低压侧保护过流保护Ⅰ段动作。动作的电流是3.28A，abc相间短路类型，在出现1.2s动作以后，跳10kV母联500，但是不设500开关。然后#1主变低压侧保护过流对于Ⅱ段动作实施保护，abc相间短路类型，3.28A动作电流状态，在1.5s跳变低501开关，此时断开#1主变低压侧501开关，动作正确的维持。按照这些动作的状态，联系起保护装置录波和现场的实际情况，综合分析得到一个结果，即最初的阶段，10kV母线具有B相接地的情况，渐渐的演变为三相短路故障问题。详见下图1。
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图1 故障过程的分析图
其次，在故障原因的分析方面上。第一个就是接触不良的情况。观察现场的实际情况，同时进行相应的拆落故障母线排以后发现，10kV F13开关柜中，母线引下线紧固铜排螺丝一共是四颗，其中的一颗产生松动以及接触不良问题，发生这种现象的螺丝是在左上角的部位处。运行操作F13开关柜已经有五年之久，此故障螺丝由于较长的时间内出现接触不良的影响，进而导致在热动力、电动力的基础上，从最初的较为轻微的发热情况渐渐的变形，然后演变到严重的发热程度，以及出现变形更加严重。在改变了形状以后，会提升电阻的接触面，是导致接触不良进一步加重的重要因素，长此以往发热不断的加重，然而得不到及时的改善，进而出现铜排过度发热直至烧蚀现象产生。第二个就是长期高温的情况。通过进行后台数据的仔细查看，结果发现在产生故障问题之前，母线电压出现了失衡的情况，零序电压报警信号，主要的因素就是，长时间的高温环境下，铜排烧蚀并且形成金属液体滴落，在1M母线侧的F131刀闸静触头支持瓷瓶的部位聚集，所以出现了静触头对地的距离较短以及B相单相接地的情况。第三个即为弧光放电的情况。1M母线B相接地，使得不断的提升A相以及C相的电压水平，同时由于在静触头支持瓷瓶周围散落的很多铜排金属融化物将相间距离明显的减小，所以便渐渐的发展为了三相弧光短路的情况。由于短路能够形成一定程度的冲击力，可以将开关柜的薄弱部位进行冲破损坏，所以，会使得临近F11开关柜母线侧F111刀闸静触头形成了三相短路烧毁的不良情况。
4 有效防范故障的举措
通过进行以上进行分析的变电站10kV开关柜短路故障导致的因素，为了有效的防止再次的出现类似问题，应该及时的采取科学方案进行应对，防患于未然。首先，要加强设备主人的科学管理，通过定期的培训学习，将检修人员、试验人员以及运行人员的工作能力增强，娴熟的掌握住各种理论知识加以运用，提升职业敏感性，可以在产生故障问题之前，尽早的发现问题并解决；其次，对于停电的机会要有效把握住，针对开关柜内铜排，需要勤落实检查螺丝紧固性的工作；最后，定期的进行局部放电监测全封闭开关柜的工作，尽早的了解到设备是否出现缺陷问题，如果有异常认真的消除掉，防止导致严重的故障现象。
结语：
以上进行分析了一起10kV开关柜短路故障问题，相应的工作人员必须要高度的重视变电站10 kV开关柜短路故障的产生原因、处理策略、防范举措等。当前的10kV开关柜的运维以及检修工作还需要不断的完善，要重视与时俱进的革新，提升运行维护以及检修水平，运用先进的技术手段防患于未然，确保电网安全运行，维护人身安全。
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