关于35kV开关柜烧损事故研究

关于35kV开关柜烧损事故研究
摘要：本文以某35kV开关柜的烧损事故情况与初步检查结果为切入点，就其同
型号比对试验与事故具体成因进行细致的探讨研究，并提出相应的解决、处理措施，期望为该型号开关柜的烧损防范与处置方法的总结、运用，提供有益的参考。

关键词：35kV；开关柜；烧损事故
35kV开关柜若发生烧损事故，不仅会严重损害设备，导致其使用性能大幅下
降甚至报废，也可能造成相应的安全事故隐患。

因此需要对其事故成因进行详细
的探究分析，以找出具体的发生原因从而采取切实有效的防范与处理措施，以预防、解决相应的事故危害，保证设备与周边人员的安全。

一、35kV开关柜烧损事故情况概述与检查结果
某一110kV变电站发生一起因支柱绝缘子闪络，而造成一台35kV开关柜烧损的事故。

经现场初步检查，当日因35kV开关柜母线发生单相短路接地，致使开
关柜发生断路器跳闸问题，并引发开关柜主变压器位置遭受短路冲击的影响，其
设备本身出现烧损问题。

发生事故的35kV开关柜型号为KYN61-40.5，变电站中
一共设置有七台同型号的开关柜。

经现场勘察了解到发生事故的开关柜散发出严
重的焦糊味，其灭弧室、支架等部位表层均附着有大量的碳化合物。

同时这些部
位的部分金属构件均发生烧熔现象，其断路器部件的支柱绝缘子表层碳化现象也
同样严重。

虽然该开关柜本身断路器的接触电阻在发生事故时并无问题，但绝缘
电阻相比以往定期检查值出现较大下跌，因此推断该烧损事故的成因应是其开关
柜断路器支柱绝缘子的闪络现象所引起的。

二、35kV开关柜的同型号对比检查结果分析
由于35kV开关柜设备内部多被烧损破坏，要进行进一步的事故发生点寻找、查验工作存在一定的困难，因此采用对同型号开关柜做比对检查、试验的方式来
进行问题成因与发生点探寻。

通过对发生事故的35kV开关柜设备检查，可发现
在其断路器三相绝缘拉杆的表层存在较为显著的爬电痕迹，并带有相应的碳化现象。

可知其绝缘拉杆已产生劣化与放电反应。

同时对其同型号开关柜做检验分析，发现所有的35kV开关柜内部绝缘拉杆均存在一定的爬电现象，并多带有相应的
碳化痕迹。

而以环氧固体为材料制成的绝缘拉杆，其会发生劣化、爬电现象，就
表明其拉杆材料多是因为受热、高温或表层附着杂物污秽等而引发的问题。

但该
变电站在发生烧损事故之前，本身没有发生过异常的工作情况，35kV开关柜内部的温度始终保证在正常范围内，因此高温受热的原因被排除掉。

而该变电站的工
作环境较为整洁，并且35kV开关柜作为户内工作设施，通过对其现场勘查并未
发现开关柜各部件表层存在污秽杂物，因此开关柜部件表层附着异物的原因也被
排除掉。

而因开关柜内部绝缘拉杆的一端与断路器动触头相连接，另一端则衔接
有设备机构拐臂，因此绝缘拉杆会承担的设备运行电压以及场强，与连接两端部
件相关，一旦在本身开关柜结构上的布局设置不够合理、妥当，就会造成绝缘拉
杆所受的场强过大问题，同时场强的提升会引发放电反应，进而造成相应的爬电
现象并留下劣化痕迹。

依据此推理对变电站现场的同型号35kV开关柜做放电试验，经由对其设备绝缘拉杆两端外加交流电压的形式，可通过紫外成像仪观察到
其绝缘拉杆表层出现放电反应，可证明发生事故的35kV开关柜是因为场强过大，而发生相应的爬电、闪络问题而造成的烧损事故。

试验进程中当对绝缘拉杆所外加的交流电压提升到20kV的程度时，设备C相绝缘拉杆与断路器相连接的一端的轴销部位就会发生放电反应。

而如果继续提升
施加电压，设备的A、B两相绝缘拉杆与断路器的连接处的轴销部位也会相继发
生放电现象。

即表明该35kV开关柜的烧损事故与设备轴销部件的放电反应密切
相关。

三、35kV开关柜烧损事故成因与处置手段
当开关柜绝缘拉杆两端承受施加交流电压的情况下，其轴销部位就会首先发
生放电现象，并且伴随施加电压的提升而令放电反应增强，同时其放电电晕向周
边位置扩展。

在触碰电离时所产生的带电质点，会通过与绝缘拉杆表层的撞击作用，令其拉杆表层发生升温现象，同时持续的放电反应也会令设备构件的表层温
度逐渐提高。

当拉杆表层温度提升至一定标准时，就会引发气体热电离反应，使
得绝缘拉杆表层出现放电反应痕迹，并由此引发碳化反应并形成碳化通道，最终
令其通道发展为沿面闪络，导致相应的开关柜烧损问题。

具体在该烧损事故中，35kV开关柜的A相绝缘拉杆因电压、场强的抬升首先发生闪络问题，此后因单相接地短路原因，导致B、C两相绝缘拉杆电压也同步升高，进而令其也出现闪络
现象，并导致其也发生接地短路，最终在三相短路作用下引发开关柜的烧损问题。

对此问题的修复、处置手段，就需对发生烧损事故的35kV开关柜做返厂维修，其余六台同型号的开关柜做绝缘拉杆的更换处理，并采用新型的轴销做替换。

相
应的放电试验也表明，更换后的开关柜轴销部位在正常交流电压施加作用下，并
不会出现放电反应。

此外在日常的变电站运行、管理进程中，其工作人员也应提
升对开关柜的检查力度与责任感，保证其设备施加电压的正常。

一旦发现其存在
绝缘部位的异常情况，就应进行及时的检查，以找出具体的问题成因并做相应的
处置。

同时在日常的开关柜检修、维护进程中，工作人员也应加大对紫外成像仪
等设备的运用力度，及时了解、掌握到35kV开关柜的放电反应程度，并根据其
隐患情况采取对应的解决措施。

结束语
35kV开关柜的烧损成因多种多样，而其所引发的事故危害较为严重，对此工
作管理人员就应加大对其的日常管控与问题分析、处置力度。

经由对其烧损事故
的具体发生原理、过程的探究掌握，以了解到该工作环境下35kV开关柜容易发
生烧损问题的影响因素，并进行相应的管控处理，以预防开关柜再度发生烧损隐患，确保其工作效率与稳定性。

参考文献
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