卢 旻

（江苏省电力公司淮安供电公司，江苏 淮安 223002）

作为电网中压系统中应用最为广泛的电气设备，手车式开关柜的运行情况直接影响到整个电网的安全稳定。据调查，在国内 10kV手车式开关柜的爆炸事故中，绝缘击穿是引发故障的根本原因。加之粉尘、潮湿环境运行，使得绝缘劣化，最终形成绝缘缺陷[1-6]。

本文结合某110kV变电站10kV开关柜连续性爆炸事故，利用 ANSYS有限元仿真手段模拟正常工况环境下开关柜电场强度及电压分布情况，在仿真数据引导下对开关柜进行绝缘改造，并在模拟实验和运行实践中得到验证。

1 故障简述

5月9日16时11分05秒，10kV 261线开关柜爆炸，#1主变低后备保护动作跳开101开关，切除10kVⅠ段母线所有负荷，二次侧 A、B、C三相故障电流分别为：20.17A、21.12A、20.45A，CT变比3000/5。

同日18时40分59秒，10kV 271线开关柜爆炸，#2主变低后备保护动作跳开 102开关，切除10kVⅡ段母线所有负荷，二次侧 A、B、C三相故障电流分别为：20.12A、20.18A、19.96A，CT变比3000/5。

图1为该站一次系统接线示意图。110kVⅠ母、Ⅱ母并列运行；10kVⅠ母、Ⅱ母分列运行，#1、#2主变分供10kVⅠ、Ⅱ段母线。

图1 一次系统接线示意图

图2为Ⅰ、Ⅱ段母线在261、271开关柜故障前后的三相电压示意图。

图2 Ⅰ、Ⅱ段母线三相电压示意图

经检查，10kV 261、271线路保护测控装置及#1、#2主变保护装置无异常，二次回路接线正确，定值及压板投退正确，故障前各项监控数据正常，无任何检修工作。

2 故障现场检查

现场解体发现261开关柜断路器严重损坏，拉出手车时断路器灭弧室已与本体分离，如图3所示。271开关柜母线后隔板被电弧灼熔呈洞状，金属中隔板下部存有电弧灼烧迹象，如图4所示。……