朱寶軍 劉欣 王俊娜 姜照豐

（國網(wǎng)新疆電力有限公司芳草湖供電公司，新疆 昌吉 831208）

隨著國民經(jīng)濟和社會的快速發(fā)展，企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模擴大勢必對生產(chǎn)的供電系統(tǒng)要求也越來越高，高壓設備的穩(wěn)定性隨之凸顯，現(xiàn)已逐步成為電力系統(tǒng)中不可或缺的組成部分，一旦高壓設備發(fā)生故障，勢必會對電力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性造成嚴重影響。為此，應當對高壓設備的故障問題進行全面分析，并采取有效的策略加以應對，提高電力系統(tǒng)的運行可靠性。

一、短路故障預防

預防短路故障的主要措施是限制短路電流、縮短短路電流的持續(xù)時間、減少發(fā)生短路的機會。具體講就是：一是作好短路電流的計算，正確選擇及校驗電氣設備，使電氣設備的額定電壓和線路的額定電壓相符。二是正確選擇繼電保護的整定值和熔體的額定電流，采用速斷保護裝置，以便發(fā)生短路時能快速切斷短路電流，減少短路電流持續(xù)時間，減少短路所造成的損失。三是在變電站安裝避雷針，在變壓器附近和線路上安裝避雷器，減少雷擊損害。四是采用電抗器增加系統(tǒng)阻抗，限制短路電流。五是把故障線路或設備從電力系統(tǒng)中除掉，使其余部分能繼續(xù)運行。六是禁止帶負荷拉刀閘、帶電合接地刀閘。線路施工完畢后應立即拆除接地線。要經(jīng)常對線路、設備進行巡視檢查，及時發(fā)現(xiàn)缺陷，迅速進行檢修。七是保證架空線路施工質(zhì)量，加強線路維護，始終保持線路弧垂一致并附合規(guī)定。

二、某事故前運行情況

事故前1號主變2001、101、901開關運行，2號主變2002、102、902開關運行，10kV分段900開關熱備用。10kVⅠ母及其出線正常運行。10kVⅡ母2號所用變918、高傍Ⅱ線923、新平線924、5號電容919、消弧線圈931運行，其余10kV6號電容920、7號電容921、8號電容922分位。2號主變接線方式為YNyn0d11，220kV側中性點直接接地運行，110k V側中性點直接接地運行，10kV側中性點經(jīng)消弧線圈接地。

三、高壓設備的故障問題

（一）環(huán)境條件引起的電氣故障

電氣設備在運行中如果溫度過高或過低，超過允許限制時，都會造成故障。一是對導體材料的影響。溫度升高，金屬材料軟化，機械強度將明顯下降。二是對電接觸的影響。電接觸不良是導致許多電氣設備故障的重要原因，電接觸部分的溫度對電接觸的良好性影響極大。

（二）設備運行條件引起的故障

當設備運行參數(shù)與額定值差別較大，運行條件與運行工況對設備運行狀況影響比較大。其中由于電流過大引起電動力、電接觸不良、電網(wǎng)運行工況變化占的比例較大。

（三）人為操作引起的電氣故障

操作人員不良心理、技術水平低、安全意識差都會埋下電氣誤操作隱患。電氣設備的操作過程復雜，步驟較多，任何一個環(huán)節(jié)出錯都有可能造成誤操作。

（四）電氣設備本身質(zhì)量引起的電氣故障

電氣設備質(zhì)量隨各生產(chǎn)廠家而異。安裝的電氣設備的質(zhì)量好壞影響日后該設備的故障發(fā)生率和發(fā)生的嚴重性。

四、現(xiàn)場檢查情況

10kV開關室現(xiàn)場902開關柜燒毀嚴重，整個柜子已被燒焦，開關柜小車已被燒熔，搖不出來。902開關柜兩側的2MPT柜和所用變918開關柜也受到不同程度燒損，到柜頂查看，防爆板沒有變形。打開902開關柜頂蓋檢查，發(fā)現(xiàn)柜內(nèi)A相、B相母線嚴重變形，C相不明顯。打開902開關柜后門檢查，發(fā)現(xiàn)柜內(nèi)兩組CT燒損程度較小，開關觸頭燒毀嚴重。

五、902開關柜運行及維護情況

一是902開關柜參數(shù)。型號：KYN28A-12（Z）；額定電壓：10k V；額度電流：3150A。投運日期：2010-10-21；最后一次定檢日期：2014-10-24。二是902開關局部放電試驗測試。采用局放測試儀分別對每個開關柜柜前及柜后上、中、下6個部位進行測量，幾次試驗數(shù)據(jù)對比，放電信號未見明顯變化。三是紅外測溫情況。由于開關柜運行時柜后門不允許打開，只能經(jīng)過觀查窗測內(nèi)部溫度，測試效果不佳。對開關柜表而進行測溫，未發(fā)現(xiàn)異常。四是監(jiān)控錄像情況。開關柜小室裝設1臺攝像頭，主要監(jiān)控10kV 1段母線附近的進出口。攝像頭離902開關柜有10而開關柜的距離。

六、改進措施

本文針對電網(wǎng)某220kV變電站10k V開關柜短路故障，詳細介紹事故經(jīng)過，深入分析故障原因，并提出改進措施。一是對于10kV經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)，消弧線圈補償是否正確（補償后殘流不大于5A）直接影響電網(wǎng)安全運行。因此對于經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)：首先要選用具有電容電流，補償電感電流顯示功能接地裝置；其次定期開展電容電流測試，核對消弧線圈是否正確補償感性電流。二是經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)，發(fā)生單相接地短路后還能運行2h。然而本次事故由于絕緣材料不阻燃，在發(fā)生單相接地后絕緣材料著火，導致事故擴大。因此高壓開關柜絕緣護套應該使用阻燃材料，并將阻燃要求寫入技術規(guī)范書，同時驗收時嚴格把關，不滿足要求的高壓開關柜不得入網(wǎng)。三是采用小電阻接地系統(tǒng)，在發(fā)生單相接地短路時，把發(fā)生單相接地的線路及時切除隔離，確保電網(wǎng)安全。

總結：通過上述分析短路故障是指電路或電路中的一部分被短接而發(fā)生的故障。短路故障一詞主要用于電力系統(tǒng)中，一般的電路學中稱為短路。電力系統(tǒng)的短路故障，是指一相或多相載流導體接地或不通過負荷互相接觸，由于此時故障點的阻抗很小，致使電流瞬時升高，短路點以前的電壓下降，對電力系統(tǒng)的安全運行極為不利，因此需要采取有效措施進行控制，避免短路故障出現(xiàn)對電力系統(tǒng)的運行帶來影響。