【摘要】10kV开关柜在运行中经常会出现电气故障，造成区域停电，形成经济上的严重损失，为了保证设备安全运作，降低故障所造成的损害，要有效地做好开关柜电气故障的检测和预防。针对一起10kV开关柜烧毁的故障，探讨故障出现的原因并给予相关的处理策略。
【关键词】10kV开关柜；故障分析；故障处理
一、开关柜故障情况
2019年12月16日6时19分22秒，110kV某变电站#2主变低后备保护复压过流Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ段动作，#2主变低压侧602开关跳闸，闭锁10kV母分600备自投，10kVⅡ段母线失压。
二、故障前运行工况
110kV某变电站110kV湖海红线161线路接110kV I段母线带1号主变运行，110kV湖海蓝线162线路接110kV Ⅱ段母线带2号主变运行，110kVⅠ、Ⅱ内桥160开关热备用，10kVⅠ、Ⅱ母分600热备用，10kV消防线628开关在运行。
图1 某变电站实际运行图
三、故障检查处理情况
（一）一次设备检查情况：
1．现场检查10kV高压室内焦臭味刺鼻，10kV消防线628开关柜外部有熏黑痕迹。
2．保护小室内的二次测控保护装置、断路器操作箱、电度表、端子排、空气开关、二次控缆、通讯电缆等有高温熏烤过痕迹。
3．10kV消防线628手车开关拉出，发现开关柜断路器室烧损严重，静触头盒已被烧毁，断路器室泄压板因短路故障泄压打开，泄压方向正确；断路器手车严重烧毁，触指及弹簧均已熔断，导电臂绝缘套已烧毁、变形，绝缘筒出现裂纹，手车开关处在分闸位置。
（二）故障信息及保护动作检查情况
1.10kV消防线628保护装置
表1 10kV消防线628保护装置动作情况
3.故障处理情况
① 利用10kV配网线路将10kVⅡ段母线所有线路负荷转移，Ⅱ段母线转检修,Ⅱ段母线各开关柜转检修并断开相关线路的出线第一个线路断开点。
② 对#2主变绕组进行绕组变形试验、直阻试验、油色谱试验、油耐压试验均合格；#2主变于16日22：48恢复送电。
③ 对10kV消防线628开关柜进行更换，对相邻的627、629开关柜内袖套进行更换。
四、故障情况分析
综合以上保护装置动作信息，后台SOE报文及故障录波信息。可初步分析故障情况如下：
(1)短路故障前
从4:43:24开始，10kV消防线628线路先后多次发生A、B相间歇性高阻接地。最长时间持续9799ms
(2)短路故障时序
表3 整段母线故障时序动作分析
(3)故障过程推断
4:43:24开始，10kV消防线628线路先后多次发生A、B相间歇性高阻接地。
6:19:21:149，因多次、长时间的高阻接地导致线路绝缘薄弱处被击穿，A、B相相间短路，并迅速发展为三相短路，期间短路电流致使开关触头温度迅速升高；在0.7S的时间段内，线路侧三相短路产生巨大接地短路电流，造成断路器手车触臂触头燃弧，。
6:19:21:857，10kV消防线628线路过流II段保护出口动作，628开关跳开，线路故障切除，重合闸启动。此时因断路器遮断容量不足（628开关出口跳闸同时，三相相间短路电流增大为13360A），短路故障点转移至手车开关处（即628开关柜CT靠10kV 母线侧，否则628开关重合闸不会启动），引起断路器手车触臂触头燃弧，并爆开断路器室泄压板。
6:19:22:937，#2主变复压过流II段出口动作，跳602开关，切除故障电流。
综上所述，初步判断：①由于消防线628外侧架空线路两相间歇性高阻接地，形成三相接地短路电流。②梅花触头质量不过关且运行年限久，运行中弹簧退火，弹力下降，使触指接触弹力降低，接触电阻骤增，在13.36kA的故障短路电流下将动静触头烧毁，#2主变低后备保护跳602开关，Ⅱ段母线失压。
五、防范措施
1．结合当下电力物联网大环境下，在断路器手车触头上安装无线温度传感器，在温度迅速升高的情况下，可以通过边缘物联代理断开开关。
2．在线路单相接地故障的情况下，应迅速通过消弧装置进行选线，断开故障线路，防止触头流过巨大电流。
3．由于目前高阻接地故障仍然是世界性难题，单相接地故障情况下，另外两相升高为线电压；日常生产活动中供电所应注意巡视线路绝缘情况，对多次发生单相接地故障的线路应采取整改措施。
参考文献
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