电力开关柜运行典型问题及解决方案

1、电力开关柜运行典型问题及解决方案装用情况开关柜是电网中装用量最大的一次设备之一，截止 2015年底，国家电网公司系统共计装用开关柜710285面， 同比增加100188面，增幅16.4%。装用情况断路器柜：584740面，占82.3%；断路器柜中，手车 式与固定式装用比例约2.4:1；空气柜568318面，充气柜 7012面，固体绝缘柜9410面，三者比例约81.0:1:1.3。装用情况母线设备柜：710285面开关柜中母线设备柜125545 面，占17.7%；母线设备柜中，手车式与固定式装用比例 约1.6:1。12kV开关柜装用绝对数量最大，24kV仅在江苏、浙江等地少量装 用，绝对数量最小

2、。手车式开关柜、断路器柜装用比例大，是目前电网的主流型式。常规空气绝缘开关柜仍最多，充气柜、固体绝缘柜等小型化开关 柜装用量不断增加。运行典型问题及对策开关柜接线方式隐患1. PT柜内避雷器直接连接母线根据典型设计规范要求，PT柜内避雷器须经隔离手车连 接母线，而PT柜内仓位布置、接线方式多样，部分PT柜内避 雷器未通过隔离手车连接至母线上，当对PT进行检修时，拉 开隔离手车，避雷器仍带电，给进入仓内作业的工作人员带 来触电风险。运行典型问题及对策隐患接线方式：运行典型问题及对策2.开关柜下柜与后柜未完全隔离部分KYN系列主变进线开关柜、母联开关柜、馈线开关 柜的下柜与后柜未完全隔离，工作人员

3、进入下柜可能误碰母 线或电缆头带电部位，造成触电。运行典型问题及对策案例2010年，江西发生人员触电死亡事故。即为开关柜未按 照典设及设计图纸要求，将10kV母线避雷器接在小车之后， 而是直接接在10kV母线上，拉开10kV母线隔离小车，避雷器 仍带电，施工人员在拆除电压互感器过程中，触碰到带电的 避雷器上部接线桩头，造成人员触电伤亡。运行典型问题及对策对策：对接线隐患开关柜分批分次改造；隐患消除前，装，别装设接地线，或扩大停电范围。运行典型问题及对策内部电弧释放能力不足未设置泄压通道泄压通道设置不合理内部电弧释放能力未经试验验证试验时的考核不严格运行典型问题及对策案例2009年，湖北某单位2

4、名值班人员执行开关试送电操作， 高压室发出巨大声响，2人全身着火，最终医治无效死亡。开关柜操作机构底部固定螺栓松动脱落,引起相间短路， 由于未设置压力释放通道，高温高压气体将前柜门冲开，导 致在开关柜外检查的运行人员烧伤。运行典型问题及对策对策选型：开关柜内部故障电弧性能应为IAC级，内部电弧允 许持续时间应不小于0.5s，试验电流为额定短时耐受电流。 对于额定短路开断电流31.5kA以上产品可按照31.5kA进行内 部故障电弧试验。改造：加装或更改泄压通道，严格按照型式试验标准要求 进行内部电弧试验验证。保护：适当压缩主变压器各段保护级差，减少故障电弧的 持续破坏时间；弧光保护系统。运行典型

5、问题及对策内部绝缘问题爬距和空气间隙不够装配工艺不良接点容量不足或接触不良凝露现象配套附件绝缘性能差运行典型问题及对策案例2006年，陕西某单位开关柜内绝缘放电，避雷器、电缆 头和电流互感器均严重烧损，开关柜后仓上盖被炸开。故障主要由于线路间隔存在绝缘缺陷，发生单相接地， 电弧产生灼热烟气，空气电离，又由于该型式开关柜相间距 离较小，绝缘强度裕度小，造成其它两相对后隔板放电，最 终导致三相接地短路。运行典型问题及对策对策.标准要求进行凝露试验。对开关柜内穿墙套管、机械活门、母排折弯处等部位， 如空气绝缘净距离小于125mm（12kV）和300mm（40.5kV）， 应采取导体加装绝缘护套的包封

6、措施。高压开关柜内的进出线套管、机械活门、母排拐弯处等 场强较为集中的部位，应采取倒角打磨等措施，防止电场畸。 4.对开关柜内母线支持瓷瓶等一些绝缘爬距不能满足防污条件的设备，喷涂RTV绝缘涂料，提升老旧设备运行的技术 条件。运行典型问题及对策发热缺陷开关柜、环网柜回路连接点接触不良，接触电阻增大。金属铠装式开关柜通风口设计不合理，空气不对流， 散热能力差。穿墙套管、电流互感器等安装结构形成电磁闭合回路 从而产生涡流，造成部分隔离挡板材质发热现象严重。4.部分封闭开关柜内干式设备（浇注式电流互感器、浇 注式电压互感器、干式变压器）选用的绕组线径不足、浇注 工艺控制不严，极易发生过热损坏。运行典

7、型问题及对策案例2009年7月19日，上海某站2号主变12kV手车式隔离开关 柜闸刀A相主变侧动触头与静触头接触不良，导致发热，致 使2号主变12kV引线手车、开关柜上下触头盒及支持绝缘子 烧损；同时，2号主变10kVIII段A相电流互感器由于紧邻引 线A相触头盒，受热后外绝缘开裂。故障主要由于KYN4型开关柜所配手车体形较大，整体容 易变形，鸭嘴式弹簧触头接触面小，易发生接触不良缺陷； 该设备运行年限长达15年，部件老化，回路电阻增大，致使 发热缺陷进一步恶化。运行典型问题及对策对策加强开关柜的散热，加装送风机及引风机；结合停电机 会，检查动静触头接触压力，必要时予以更换，同时更换疲 劳的触

8、头弹簧。加大开关柜内部测温技术研究，应用无线测温等新技术 解决开关柜测温难的问题。运行典型问题及对策防误闭锁不完善1.部分铠装式开关柜和环网柜的后部上柜门为可开启方 式，无防误闭锁，无双隔离挡板，打开后就可直接触及带电 部位，且螺栓为普通内六角螺栓，易发生开启柜门误入带电 柜内的触电事故。2.部分主变、母联、TV、所用变等无接地开关的开关柜， 后部下柜门可拆除螺丝直接打开，未关柜门的情况下也能合 闸送电，易造成检修人员误开、误入带电间隔，发生人员触 电事故。运行典型问题及对策部分开关柜后柜门上、下两部分不能独立闭锁，上柜 门依靠下柜门闭锁。当合上出线接地开关，下柜门闭锁解除， 后上柜门也可打开

9、，易造成触电事故。部分开关柜手车拖出后，可以轻易的将绝缘隔离挡扳 推上，没有防误闭锁，带电体暴露，工作人员易误开启开关 静触头活门档板，造成触电事故。运行典型问题及对策案例2005年，湖南某工区在进行开关柜检修时，两名操作人 员触电烧伤，故障原因为XGN9型固定式开关柜的防误功能不 完善，在开关检修并且母线带电的情况下，后柜门上层失去 强制闭锁，未有效防止工作人员误入带电区域。对策1.对于后部上柜门可开启，且打开后就可直接触及带电部 位的高压开关柜加装机械挂锁，配置微机防误程序锁进行闭 锁；在GG1A、XGN等开关柜上加装接地开关与后柜门的联 锁，加装带电显示装置闭锁接地开关操作。2.定期检查

10、高压开关柜所配防误装置可靠性，利用停电机 会检查手车与接地开关，隔离开关与接地开关的机械闭锁装 置。运行典型问题及对策其它反事故技术措施 1.爬电比距：18mm/kV（对瓷质绝缘），20mm/kV（对有机绝缘）；用于电容器投切的开关柜必须配用通过投切电容器型式 试验的C2级断路器；开关柜中所有绝缘件装配前均应进行局放检测，单个绝 缘件局部放电量不大于3pC；每年迎峰度夏（冬）前应开展超声波局部放电检测、暂态地电压检测，及早发现开关柜内绝缘缺陷，防止由开关 柜内部局部放电演变成短路故障；加强带电显示闭锁装置的运行维护，保证其与柜门 间强制闭锁的运行可靠性。新产品、新技术、新方法固体绝缘开关柜-固

11、体绝缘金属封闭开关设备（Solid InsulatedSwitchgear，简称SIS）。新产品、新技术、新方法绝缘（固体材料）真空灭弧室（真空介质）采用固封极柱技术主导电回路体积缩小，单元可拆换结构，扩展灵活。环保，无SF6气体。绝缘强度足够，基本无内部电弧风险。裸露带电部分少，减小了人员误操作触电风险。新产品、新技术、新方法口局放问题：屏蔽及其接地连续性，绝缘材料表面金属化，电 场优化。口材料老化问题：环氧树脂、橡胶等有机材料，不同配方材料 在电、热作用下的老化特性。口环境适应能力：户内、户外；在潮湿地区的凝露问题。口现场运行维护：隔离、接地断口状态不易判断；固体绝缘材 料的可燃性；现场检修更为困难。口环氧树脂回收利用：环氧材料本身的环保性仍存在争议，环 氧材料的降解处理仍未见技术性的突破。新产品、新技术、新方法环保气体绝缘开关柜：高压导电体相间及相对地之间主 绝缘介质采用环保气体的金属封闭开关设备。通用开关柜（C-GIS）环网开关柜（RMU）按所充气体分类按功能不使用SF6： 干燥空气、N2极少使用SF6：SF6微正压力、SF6混合气体新产品、新技术、新方法绿色环保体积小，节约占地易操作，免维护环境适应性强，适用于高海拔、严寒、潮湿、污秽等