电力高压开关柜绝缘事故原因分析及对策

电力高压开关柜绝缘事故原因分析及对策

林毅 吴勇

国网宁波供电公司 315000

摘要：高压开关柜作为电路运行中非常重要的环节，对整个社会的用电安全起着有效的保护作用，然而在现实生活中高压开关柜经常出现各种绝缘事故，并因此付出了极大的代价，让整个电力系统不得不加大对电力高压开关柜的事故原因关注。同时加大对相应检测手段与故障解决措施的研究。

关键词：电力 高压开关柜 对策分析

前言 一直以来，高压开关柜就广泛应用于社会生活的各个重要领域, 它作为电力系统非常关键的控制设施，为供电安全提供了强有力的保障。为了确保高压开关柜的安全性，所有的电力设备生产企业与电力维修单位都会对其进行必须的绝缘处理。 但由于制造工艺与选材的差异，导致不同型号高压开关柜的绝缘性能效果也存在着很大的不同。因此深入了解和研究高压开关柜的故障检测技术和事故处置方法，将对电力系统的健康发展取到必要的保障作用。

1. 关于超声波检测技术        由于开关柜绝缘性能的耗损，将会导致局部放电和缘介电性能受损的问题，甚至出现绝缘击穿事故。 只要发生局部放电的故障，就会打破高压发开关柜周边的电场应力和粒子的平稳，引发震荡，进而导致出现介质扰动现象，并产生极小的火光和释放非常微弱的能量，进而就会发生相对激烈的电弧放电。根据当前的研究证实：在忽略空气密度的情况下，通过检测超声波信号的声压变化，就可以非常微弱地捕捉到故障点局部放电时，所释放能量的变化与波动，进而测算出放电的高低压情况。     

2. 关于TEV检测技术

此外，局部放电所产生的复杂物理过程，会释放出相应的电磁波，并沿着故障点的逐步向外扩散，进面产生出极为短暂的电压。TEV检测的原理：就是通过捕捉局部放电时，在导电和接地中间产生的放电量来进行检测。但这个放电量非常小，放电时间极短，大约会对应产生100mA电流。这时由于电气受分布电容的影响，所以金属板缝隙和地面就变成了一定意义上的传输线。

局部放电释放的电磁波自放电点向外部传输时，让局放电流值和电磁波电压之间构成了非常近似的对等关系。而局放所传递的TEV信号，也会在局放电流的强度和放电点的距离之间形成非常近似的等同关系。根据这个近似关系，就可以设计出相应的设备来进行信息探测，然后再通过对局放TEV信号的捕捉，来研判高压开关柜是否出现局放故障，进而锁定住局放点的大概位置。 三、绝缘事故原因的分析及检测         导致高压开关柜出现绝缘故障的起因非常复杂，如绝缘体的品质不符合标准或受损，外界空气过于潮湿或有烟雾，所处环境灰尘堆积严重或温度过高等情况的出现；以及有时气候或天气因素如遭受雷击等突发状况，都会对开关柜的绝缘性能造成一定的干扰和影响，处置不及时就会引发事故，给电力系统造成人员或财产方面的损失。其中最为常见的故障原因有：         1、绝缘部件的老损

高压开关柜由于长期受所处环境的侵湿与干扰，将会导致其内部的绝缘件如环氧树脂互感器、绝缘套管以及避雷器等装置，在空气湿度日愈加重的情况下，加快了这些绝缘物质的老化速度，严重损害了它们的绝缘性能，于是在正常电压的状况下，也极易出现爬电现象，进而引发相应的绝缘事故。      2、错误操作

由于高压开关柜内部设备与元件的运行原理过于复杂，而且元件数量非常多。因此，对操作人员必须熟悉整个的作业流程，并且所有人员必须熟练掌握相关设备的操作技能。操作人员如果不严格按照规程进行作业，或是不按照料流程步骤实施操作，甚至是擅自作主进行操作，都会引发高压开关柜的短路，导致出现相应的绝缘事故。      3、SF6气体泄漏

随着高压开关柜在各个行业被广泛使用，为了适应不同地区复杂的安装环境，高压开关柜的外部设计就必须十分严密，并尽可能地柜体的体积，才能满足我国大部份地区复杂自然条件下的绝缘性要求。目前量产的SF6气体绝缘金属封闭开关柜就很好地迎合了上述要求。

但缺陷是，万一出现SF6气体泄漏，就会导致绝缘性能不佳，引发相应的放电问题，最终造成故障和事故的发生。         四、 加大对绝缘事故的防范与优化

1、加大对故障数据的统计

 由于高压开关柜被普遍就应用于电力系统中，必须承载各种电压，因而面临来自各个因素与环节的威胁。为此，必须创建出一个良好的绝缘性诊断方式，即通过对比某个开关柜前后检测得出的数据，以及同型号开关柜正常运行情况下统计得出的检测数据，当发现这个开关柜的数据偏离合理数值过大时，就代表着发生了放电情况，从而预测可能出故障。因此，通过加大统计检测过程中对相关故障情况数据的统计，就能为放电故障的研判提供依据。      2、加大对作业环节的监督      为了减少故障的出现，在一开始着手高压柜的安装时，就必须通过执行两票三制，来强化对安装各个环节的监控，真正杜绝因作业不当，而引发事故的概率。此外，还要持续优化对高压柜的安检作业，最大限度缩减试验周期，以此来保证所有部件的品质。    2、加大绝缘测试

为了确何高压开关柜的安全运行，无论是在正常环境下，或是相对潮湿的情况下，都要加大对绝缘性能的测试。如此，方能对比两种情况下数值的差异，从中找出开关柜绝缘性能的敏感环节。特别是要加大将开关柜暴露在空气中的检测，这时由于导体之间，以导体与地面之间的缝隙偏小，很难达到相应的耐压标准，从而在导体发生异常时，就会减弱必要的绝缘性能，导致故障和事故的发生。

此外，对于绝缘材料的检测，必须加强对各种容易受潮或材质不佳的装置的检测频率。而且在大量的凝露试验检测中，许多绝缘板边缘都会发生烧焦的状况，原因就在于缺少阻燃性能而导致问题的发生。     4、强化安装技术        由于高压开关柜骨架都是由金属制成，因此在安装接地装置时，必须一再检测其牢固性。并且所有高压开关柜的专用导线都要不断确认彼此连接情况，然后再借助专属的连接端口来完成对接。

5、母排绝缘化处理

一直以来，开关柜内的母排都是采用热缩套管来实施绝缘处理, 热缩套管达到一定的使用年限后，就会开始老化。如果检修人员不能及时对其进行更换, 在设置有异型件的地方就会出现放电情况, 加上热缩套管并不具有憎水性, 于是在潮湿严重时就会容易出现沿面放电和爬电现象。根据多年的检修经验, 建议只要清洁完母排表面污垢, 便可将绕上常用的硅橡胶带来实施绝缘处理。这样能达到良好的绝缘效果。对于 35 但对于10 kV及以下电压等级的开关柜，所有母排必须裹上2层以上的胶带才能达到标准的绝缘要求；而kV开关柜中的母排，则必须裹上5一6层胶带才有效。

结束语         此外，由于高压开关柜一旦发生故障或绝缘事故时，就会对正在作业的工人或是电力系统带来极大的威胁和危害，甚至引发灾难性伤亡事故。因此对所有运行的高压开关柜，必须时时加强对绝缘故障的防范。同时还要全方位来评估和加强绝缘母线的防范装备，均衡电场电压的平稳性，不断优化变电压箱的通风情况，保证线路的洁净程度，并定期针对开关柜的绝缘性能进行检没和维修，如此才能最大限度地减少开关柜绝缘事故的发生。

参考文献

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