綦 沖，郭培倫，李洪福，紀明明

(國網(wǎng)山東省電力公司平度市供電公司，山東 平度 266700)

10 kV配電線路中，隔離開關作為停電時的明顯斷開點，一般與線路開關配合使用，起到隔離電源的作用。若隔離開關發(fā)生故障掉閘，則會造成線路缺相運行或沖擊上級開關造成線路停電，影響供電質(zhì)量和用電安全，給供電企業(yè)造成不良社會影響和經(jīng)濟損失。

1 故障情況

2021年1月2日9:20，覆蓋山東全境的大寒潮來襲，氣溫低至－8℃，10 kV某線路發(fā)生開關過流跳閘，巡線發(fā)現(xiàn)下一級開關的隔離開關C相刀閘掉閘。在巡線過程中線路出現(xiàn)異響，未發(fā)現(xiàn)其他異常情況，將隔離開關刀閘恢復送電。當夜共計發(fā)生3次同相同位置掉閘故障，因大風寒潮天氣狀況惡劣，于次日進行故障處理。1月3日，故障后巡線中發(fā)現(xiàn)該隔離開關所在耐張擔嚴重拉彎變形，在中間螺栓處發(fā)生角鐵開裂開裂橫擔如圖1所示。C相隔離開關呈即將掉閘狀態(tài)，開關另一側耐張擔也發(fā)生拉彎變形，隔離刀閘未掉閘，故障現(xiàn)場如圖2所示。

圖1 開裂橫擔

圖2 故障現(xiàn)場

圖2 消諧前后錄波圖

2 掉閘故障原因分析

該線路全線采用絕緣化導線，主線路導線采用JKLGYJ-10 kV-240/30型絕緣鋼芯鋁絞線，故障所在直線段導線排列方式為單回路三角形排列，耐張桿處為水平排列，該故障隔離開關位于單回路線路開關電源側耐張桿上。

經(jīng)調(diào)查，本耐張段在2020年10月施工完畢，收線過程中，施工人員未按設計弧垂數(shù)據(jù)進行觀測和調(diào)整，擔心弧垂過大影響驗收而有意將導線收得較緊。該隔離開關C相之前曾發(fā)生過2次掉閘故障，因未查出故障原因，誤判是該刀閘質(zhì)量問題。1月3日凌晨，氣溫降至－11℃，絕緣鋼芯鋁絞線進一步收縮，致使∠75×8×2000耐張擔承受水平拉力產(chǎn)生變形最終開裂。

該處隔離開關C相累計發(fā)生5次掉閘故障，其余兩相未發(fā)生掉閘故障。故障頻次與氣溫有密切關系，低溫時掉閘故障暴增。依據(jù)現(xiàn)場情況，判斷是該耐張段收線弧垂過小，其中C相弧垂最小，在三相弧垂不一致的情況下，C相導線冷縮后水平應力最大，最終將耐張橫擔拉斷，并將部分應力經(jīng)尾線傳導至隔離開關靜觸頭?；〈惯^小是拉斷耐張橫擔的根本原因。對隔離開關受力掉閘而言是重要誘因，卻非根本原因。

C相導線末端尾線與該隔離開關的靜觸頭相連接，由于該尾線在螺栓型耐張線夾與靜觸頭之間部分長度裕度過小，耐張線夾前導線冷縮產(chǎn)生的水平應力通過螺栓型耐張線夾傳導到尾線，并與尾線水平應力疊加，將隔離開關的靜觸頭向外牽引，引發(fā)隔離開關受力掉閘。同為邊相的A相刀閘即使在導線冷縮最嚴重的情況下也未發(fā)生受力掉閘，說明尾線長度裕度過小是隔離開關受力掉閘的主要原因，是根本原因。

橫擔斷裂原因分析：斷裂橫擔型號為∠75×8×2000，依據(jù)應力計算，該型號合格橫擔不應斷裂，推斷該橫擔有質(zhì)量問題。

3 掉閘故障處理措施

停電后，采用升降車進行高空作業(yè)，松線后更換變形耐張橫擔。鑒于橫擔質(zhì)量存疑，將變形橫擔換為其他廠家橫擔；在耐張擔懸垂前加掛兩片懸垂；根據(jù)現(xiàn)場實時溫度、線路檔距、導線型號等參數(shù)，計算出弧垂后重新收線；安裝調(diào)試隔離開關，確保與隔離開關靜觸頭連接的導線尾線裕度充分；檢查全線隔離開關，處理弧垂過緊和隔離開關掉閘等類似情況共計3處。

恢復送電后，經(jīng)1月6日開始的創(chuàng)記錄的－18℃低溫期檢驗，該線路隔離開關運行無異常，未發(fā)生掉閘故障。

4 暴露問題

施工人員收線過緊，與隔離開關連接的尾線長度裕度過小，是造成掉閘質(zhì)量事件的根本原因。

線路工程質(zhì)量管控不力，是造成本次質(zhì)量事件的重要原因。對供貨橫擔等材料的檢測能力不足。

5 掉閘故障預防措施和建議

為防止此類隔離開關掉閘故障，在10 kV線路和隔離開關安裝時應確保滿足如下條件：

確保在極低溫情況下與隔離開關連接的尾線長度有充足的裕度，不致使隔離開關觸頭產(chǎn)生向外位移。

弧垂的誤差不應超過設計弧垂的±5%。同檔內(nèi)各相導線弧垂宜一致，導線弧垂相差不應大于50 mm。

對施工單位進行質(zhì)量培訓，杜絕在施工過程中發(fā)生安裝質(zhì)量問題。建議加強物料檢測管理，做到物料先檢測后進場。加強工程質(zhì)量監(jiān)管，嚴格履行工程質(zhì)量驗收，確保工程零缺陷移交。