论文部分内容阅读
摘要：某施工现场箱变环出柜故障，导致线路多次跳闸。本文针对故障现象，采用“关键因素”法找出了箱变故障的直接原因和间接原因，对箱变运行维护及箱变采购均有指导意义。
关键字：箱变运行维护短路关键因素法
中图分类号：C35文献标识码： A
引言
某施工现场临时用电采用一回路供电，电源取自10kV农网。在现场无施工作业的情况下，现场停电，后发现10kV农网断电。地方供电公司沿线排查故障，未发现故障点，合地方变电站开关，但仍跳闸。再次排查故障，未找到故障点，再次合闸，亦再次跳閘。最后，供电公司查得该施工现场10kV箱变高压侧环出柜母线对地弧光短路，切除该故障点后，地方变电站合闸正常。
一、停电事件发生后的检查发现
故障点位于箱变环出柜负荷开关处，如图（1）。环出柜绝缘隔板上A、B相之间及A相对地之间有明显拉弧痕迹；与A相静触头紧邻的环出柜柜壁上有灼烧痕迹；A相静触头烧损严重，B相静触头烧损略轻。
除此还有其他发现：
图（2） 事件发生后的绝缘隔板
发现一：箱变高压室环出柜绝缘隔板处于检修插入状态。
发现二：绝缘隔板上存在积灰。
发现三：绝缘隔板上存在水迹，如图（2）可见水迹。
发现四：环出柜底部电缆出线口未封堵。
发现五：箱变基础内存在大量积水。
发现六：吊顶排风扇周围有明显积水。
发现七：箱变变压器室变压器铁心上有水迹。
1.停电事件原因分析
根据检查结果，笔者识别了三大关键因素，三大关键因素的失效直接导致了停电事件的发生，三大关键因素及其相应的发现对应如下：
关键因素A：维护单位未做好日常维护工作
发现一：箱变高压室环出柜绝缘隔板长期处于检修插入状态
发现二：绝缘隔板上存在积尘
发现四：环出柜底部电缆出线口未封堵
发现五：箱变基础底部存在大量积水
关键因素B：箱体结构存在缺陷
发现六：吊顶板排风扇周围有明显积水
发现七：箱变变压器室变压器器身被水溅湿
关键因素C：高压室温湿度控制失效
发现三：绝缘隔板上存在水迹
1)分析关键因素A：维护单位未做好箱变的维护管理工作
绝缘隔板的检修插入状态为短路事件的发生提供了直接的短路路径。根据箱变停送电操作规程，在对高压柜进行检修时，绝缘隔板才需插入柜内，检修完成后绝缘隔板抽出。但在箱变非检修状态下，维护单位未将此板抽出。另外，箱变漏水严重，维护单位未及时发现。
维护单位未对环出柜底部电缆出线口进行封堵，同时，未采取措施防止箱变基础底部积水形成，在积水形成后也未抽出积水。水汽上升通过未封堵的电缆出线口进入柜内。这一系列的维护失责直接导致了环出柜内部湿度加重。
2)分析关键因素B：箱体结构存在缺陷
1)屋顶设计及制造缺陷
箱变屋顶采用彩钢瓦搭制。从吊顶上的水流印迹看，雨水从箱变屋檐进入，并通过屋顶人字形支架底座的角钢导流到箱变吊顶上。屋檐设计不良，致使其成为雨水进入箱变内部的通道。
2)吊顶板设计缺陷
变压器器身顶上的箱变吊顶板处安装有排风扇，由于排风扇的重力作用，此处低于吊顶板其他地方，雨水从屋檐进入到箱变吊顶板上后沿地势低的方向流，并通过排风扇孔滴到变压器器身上。
从设置多重防御屏障角度看，即使雨水突破第一道防雨屏障流至箱变吊顶板上，雨水积水也不应直接从排风扇孔直接滴到变压器室，而应有其他渠道流到箱变外，从现场情况看，箱变的箱体设计没有考虑到这一点。
3)分析关键因素C：高压室湿度控制系统未达到预期效果
从绝缘隔板上的水迹情况看，柜内的防凝露装置未起到预期作用，甚至起到了反作用。
凝露是空气中的水蒸气达到饱和的程度时，在温度相对较低的物体上凝结形成小水珠。关键因素A和关键因素B的失效导致柜内水蒸气加重。温湿度控制器加热块（位于柜内底部）启动加热空气，由于环出柜被绝缘隔板隔开，使得绝缘隔板下部空间温度上升较快，上部空间温度上升较慢。下部空间的水汽上窜聚集于上部，并在上部遇冷形成凝露。
二、事件原因
4.1绝缘隔板上积水的原因
箱变环出柜电缆出线口未封堵，且箱变基础底部存在积水，水汽通过未封堵的电缆出线口进入柜内。由于连日阴雨，箱变外壳漏雨导致箱变内部湿度进一步加大。环出柜内温湿度控制器动作，加热柜内空气温度，破坏凝露产生环境。由于环出柜被绝缘隔板隔开，使得下部温度上升，水汽上窜聚集在绝缘隔板上部，水汽在柜内顶部遇冷形成凝露，从而使绝缘隔板上产生水珠。
4.2跳闸的直接原因
维护单位长期未将箱变环出柜的检修用绝缘隔板从柜内抽出，致使绝缘隔板上积尘积水，导致绝缘隔板绝缘降低，从而引起相间短路及相对地短路。
4.3跳闸的间接原因
（1）维护单位缺失对箱变的维护管理
维护单位未检查箱变漏雨情况；维护单位未对环出柜底部电缆出线口进行封堵；维护单位未采取措施防止箱变基础底部积水，以及积水后未及时将水抽出。
（2）箱变质量有缺陷
箱变外壳设计不良，导致箱变漏雨。温湿度控制器未达到预期效果导致柜内湿度无法降低，甚至在某种特定情况下引起了凝露。
2.结束语
现场施工用电不中断是保证施工活动顺利进行的必要条件，为保证供电质量，维护人员要提高安全意识，并加强箱变运行维护检查力度。另外，在设备采购时，应全面评估箱变质量，避免因产品质量问题导致现场停电。
参考文献
1.DL/T 537-2002 高压/低压预装箱式变电站选用导则 [S]
2.GB 26860-2011 电力安全工作规程 发电厂和变电站电气部分[S]
关键字：箱变运行维护短路关键因素法
中图分类号：C35文献标识码： A
引言
某施工现场临时用电采用一回路供电，电源取自10kV农网。在现场无施工作业的情况下，现场停电，后发现10kV农网断电。地方供电公司沿线排查故障，未发现故障点，合地方变电站开关，但仍跳闸。再次排查故障，未找到故障点，再次合闸，亦再次跳閘。最后，供电公司查得该施工现场10kV箱变高压侧环出柜母线对地弧光短路，切除该故障点后，地方变电站合闸正常。
一、停电事件发生后的检查发现
故障点位于箱变环出柜负荷开关处，如图（1）。环出柜绝缘隔板上A、B相之间及A相对地之间有明显拉弧痕迹；与A相静触头紧邻的环出柜柜壁上有灼烧痕迹；A相静触头烧损严重，B相静触头烧损略轻。
除此还有其他发现：
图（2） 事件发生后的绝缘隔板
发现一：箱变高压室环出柜绝缘隔板处于检修插入状态。
发现二：绝缘隔板上存在积灰。
发现三：绝缘隔板上存在水迹，如图（2）可见水迹。
发现四：环出柜底部电缆出线口未封堵。
发现五：箱变基础内存在大量积水。
发现六：吊顶排风扇周围有明显积水。
发现七：箱变变压器室变压器铁心上有水迹。
1.停电事件原因分析
根据检查结果，笔者识别了三大关键因素，三大关键因素的失效直接导致了停电事件的发生，三大关键因素及其相应的发现对应如下：
关键因素A：维护单位未做好日常维护工作
发现一：箱变高压室环出柜绝缘隔板长期处于检修插入状态
发现二：绝缘隔板上存在积尘
发现四：环出柜底部电缆出线口未封堵
发现五：箱变基础底部存在大量积水
关键因素B：箱体结构存在缺陷
发现六：吊顶板排风扇周围有明显积水
发现七：箱变变压器室变压器器身被水溅湿
关键因素C：高压室温湿度控制失效
发现三：绝缘隔板上存在水迹
1)分析关键因素A：维护单位未做好箱变的维护管理工作
绝缘隔板的检修插入状态为短路事件的发生提供了直接的短路路径。根据箱变停送电操作规程，在对高压柜进行检修时，绝缘隔板才需插入柜内，检修完成后绝缘隔板抽出。但在箱变非检修状态下，维护单位未将此板抽出。另外，箱变漏水严重，维护单位未及时发现。
维护单位未对环出柜底部电缆出线口进行封堵，同时，未采取措施防止箱变基础底部积水形成，在积水形成后也未抽出积水。水汽上升通过未封堵的电缆出线口进入柜内。这一系列的维护失责直接导致了环出柜内部湿度加重。
2)分析关键因素B：箱体结构存在缺陷
1)屋顶设计及制造缺陷
箱变屋顶采用彩钢瓦搭制。从吊顶上的水流印迹看，雨水从箱变屋檐进入，并通过屋顶人字形支架底座的角钢导流到箱变吊顶上。屋檐设计不良，致使其成为雨水进入箱变内部的通道。
2)吊顶板设计缺陷
变压器器身顶上的箱变吊顶板处安装有排风扇，由于排风扇的重力作用，此处低于吊顶板其他地方，雨水从屋檐进入到箱变吊顶板上后沿地势低的方向流，并通过排风扇孔滴到变压器器身上。
从设置多重防御屏障角度看，即使雨水突破第一道防雨屏障流至箱变吊顶板上，雨水积水也不应直接从排风扇孔直接滴到变压器室，而应有其他渠道流到箱变外，从现场情况看，箱变的箱体设计没有考虑到这一点。
3)分析关键因素C：高压室湿度控制系统未达到预期效果
从绝缘隔板上的水迹情况看，柜内的防凝露装置未起到预期作用，甚至起到了反作用。
凝露是空气中的水蒸气达到饱和的程度时，在温度相对较低的物体上凝结形成小水珠。关键因素A和关键因素B的失效导致柜内水蒸气加重。温湿度控制器加热块（位于柜内底部）启动加热空气，由于环出柜被绝缘隔板隔开，使得绝缘隔板下部空间温度上升较快，上部空间温度上升较慢。下部空间的水汽上窜聚集于上部，并在上部遇冷形成凝露。
二、事件原因
4.1绝缘隔板上积水的原因
箱变环出柜电缆出线口未封堵，且箱变基础底部存在积水，水汽通过未封堵的电缆出线口进入柜内。由于连日阴雨，箱变外壳漏雨导致箱变内部湿度进一步加大。环出柜内温湿度控制器动作，加热柜内空气温度，破坏凝露产生环境。由于环出柜被绝缘隔板隔开，使得下部温度上升，水汽上窜聚集在绝缘隔板上部，水汽在柜内顶部遇冷形成凝露，从而使绝缘隔板上产生水珠。
4.2跳闸的直接原因
维护单位长期未将箱变环出柜的检修用绝缘隔板从柜内抽出，致使绝缘隔板上积尘积水，导致绝缘隔板绝缘降低，从而引起相间短路及相对地短路。
4.3跳闸的间接原因
（1）维护单位缺失对箱变的维护管理
维护单位未检查箱变漏雨情况；维护单位未对环出柜底部电缆出线口进行封堵；维护单位未采取措施防止箱变基础底部积水，以及积水后未及时将水抽出。
（2）箱变质量有缺陷
箱变外壳设计不良，导致箱变漏雨。温湿度控制器未达到预期效果导致柜内湿度无法降低，甚至在某种特定情况下引起了凝露。
2.结束语
现场施工用电不中断是保证施工活动顺利进行的必要条件，为保证供电质量，维护人员要提高安全意识，并加强箱变运行维护检查力度。另外，在设备采购时，应全面评估箱变质量，避免因产品质量问题导致现场停电。
参考文献
1.DL/T 537-2002 高压/低压预装箱式变电站选用导则 [S]
2.GB 26860-2011 电力安全工作规程 发电厂和变电站电气部分[S]