电力高压开关柜绝缘事故原因分析及对策

2018-07-10张立峰黄梓亮张泽展

通信电源技术 2018年4期

张立峰，黄梓亮，张泽展

（南方电网调峰调频发电有限公司检修试验中心，广东广州 511493）

0 引言

高压开关柜是电力系统安全运行的重要保障，控制和保护着电力系统的各个方面。提升高压开关柜的安全运行效能，有助于提高整个电力系统的运行质量。在高压开关柜的使用过程中，经常因为管理维修工作的疏忽而产生各种问题，从而阻碍了高压开关柜的顺利运转，不利于其安全性能的提高。因此，要及时发现其中的问题，采取有效的解决措施，提高电力高压开关的绝缘性能，保证电力系统的正常运行。

1 电力高压开关柜产生绝缘事故的原因

1.1 较差的运行环境

高压开关柜所处环境较为复杂，且普遍环境较差，会受到烟雾、湿气和粉尘等污染物的影响，降低了高压开关柜的绝缘性能。比如，长期在高温环境中运行的高压开关柜会加快材质的老化速度；低温环境运行中会使绝缘瓷瓶和真空筒在分闸和开关闸的过程中造成震碎现象，从而使高压开关柜形成爆炸或是发生短路事故。

空气间隙不足或是绝缘体爬距不够，也容易引发各种安全事故。部分高压开关柜内绝缘子的有效爬距仅为140～145 mm，部分只有130～135 mm。根据泄露比距的计算，有两种情况：一种是1.333～1.38 cm/kV，另一种是1.24～1.29 cm/kV。这两种的最终数值都小于标准的比距2.0 cm/kV和1.7 cm/kV。开关柜的对地相间距离和绝缘距离也低于125 mm的标准要求，有的甚至只有70～95 mm。这种情况下，电力系统稍有干扰都会引发安全事故。

1.2 设备老旧，检修水平低

随着生活水平的提高，日常生活中的耗电量也逐渐增大，加快了电力设备的老化速度。加上设备较长时间的使用，相关技术人员若也没有进行及时调换和检修工作，将导致高压开关柜的使用性能和安全质量大打折扣，从而给电力系统的运行留下安全隐患。如果真空泡的透明度低于正常标准时，真空断路器的使用效果就会下降，导致高压开关柜发生拒关或是拒合的事故，影响整个电力系统的正常运行。此外，设备检修工作不到位也是安全事故产生的原因。在设备的安全检修工作中，部分企业没有给予高压开关柜足够的重视，为了提高收益，节约检修成本，不愿将资金花费到设备检修工作中，导致部分老化设备得不到及时修理和维护而埋下安全隐患。

1.3 设备的质量问题

电力系统的大力建设和改革增加了高压开关柜的使用数量，高压开关柜的生产厂家逐渐增多。由于缺乏有效的监管措施，各个厂家的生产得不到管理和控制，使生产的产品良莠不齐。部分商家为了谋取更多的利益，甚至选用没有得到合格认证的违规产品，导致电力系统在建设过程中存在巨大缺陷。设备的质量和安装的质量，对高压开关柜具有重要影响。电力高压开关柜中的部分元件符合耐压标准并通过了耐压测试，但高压开关柜整体运行依然存在问题，主要原因在于安装质量不达标，如螺丝紧固不规则、螺杆相较于螺母长度不合适等，都容易造成安全问题。

1.4 操作不当

在安装相关的电力设备时，需要根据安装的标准科学进行设备的配置工作，防止由于不合理和不恰当的安装行为导致设备出现部分机械故障问题。比如，在安装电力设备时，如果电气元件的装置没有固定牢靠，就会使电力设备的安装工作不符合实际的安装要求，从而降低电力系统整体运行的稳定性、可靠性和安全性，影响电力设备的使用寿命。设备的操作不当很容易引起设备机械性故障问题，如支持绝缘件达不到标准的爬点距离时，沿面会产生闪络现象，从而导致设备发生短路事故。

2 有效改善电力高压开关的绝缘性能的途径

2.1 净化周围环境

周围的环境条件是导致电力高压开关柜产生绝缘事故的重要原因。随着生态环境的恶化和大气污染的加剧，电力设备中的母线、套管以及绝缘子逐渐受到污染。受潮湿和污秽环境的影响，绝缘子会发生电流泄露问题，从而发展成为闪络。为了降低环境因素对电力系统的影响，需要定时在开关室内通风净化，将滤网和网栅安装到抽风机和通风窗口上，实现通风净化的目的。在空气较为湿热的高压室增加安装去湿装置或是热能灯[1]，同时将空调的运行模式调整到N-1，用阻隔燃料填封电缆孔和潮气可能会出入的柜孔，从而有效阻隔小动物和湿气的进入，提高设备的安全性能，加强相关设备的检修维护，做到逢停必扫，提高设备的运行维护，保证绝缘体时刻处于良好状态，从而保障电力系统的安全运行。

2.2 做好修护监管工作

要定期维护和检测电力系统，这是保证电网正常运行的基础性措施。强化电力设备的运行和维护，定期净化相关电力设备，将长效固化剂涂抹到绝缘设备表面，同时注意及时更换已经老化的电力设备，做到防患于未然。为了保证电力系统的运行可靠性、稳定性和安全性，需要制作一套科学完善的管理监测方法，定期对电力设备及高压系统的开关柜实行完善的保养维护和控制监测操作。按照规定，要求维护管理电力高压开关柜。监测技术人员应该定期检查维修电力系统中的高压开关柜，及时发现电力设备中的安全隐患，并实施及时的修理维护工作。除此之外，电力单位需要实时控制和监测电力系统的实际运行状况，及时处理系统的故障隐患，防止电力高压开关柜发生绝缘事故。政府部门应该加强对生产高压开关柜厂家的控制和监督，提高产品检验的工作质量，严格按照质量标准检查相关产品，及时处理不合格的产品，同时要严格把关产品的流通渠道，防止不合格产品进入市场。另外，要按照法律法规处罚不符合生产标准的厂家。只有保证产品质量的安全，才能从根源上杜绝高压开关柜中的安全事故。

2.3 提高设备质量

为了电力系统的安全运行，必须严格把关设备的生产过程，保证电力设备质量按照标准规格进行生产，因为设备生产质量的可靠性一定程度上可以提升高压开关柜的安全性能。管理监督电力设备生产的相关部门应该严格管控电力设备的各制造过程，对电力产品实施不定时的抽查检验。通过先进的技术设备检验厂家生产的电力产品，监测厂家的生产过程，监督其是否按照生产标准进行生产工作[2]。如果厂家生产的开关柜电力产品没有达到标准生产质量的要求，需要马上撤回产品进行二次改造工作；生产质量过低而不能进行改造的高压开关柜，则需要实施作废处理。此外，要防止黑心厂家将不合格的高压开关柜流入市场。需要严格管控电力设备生产的相关厂家，不按照相关规定生产的厂家要对其进行相应惩罚，从源头保证高压开关柜的生产质量，为电力系统的安全运行奠定坚实基础，从而全面控制高压开关柜安全事故的发生。

2.4 合理配置电力设备

为了高压开关柜的安全运行，需要按照标准的操作流程和安装技术进行电力设备的正确配置，这是保证电力高压开关柜顺利运行的基本条件之一。因此，负责电力设备安装的相关单位需要从以下几点进行设备的安装工作。首先，电力高压系统中开关柜的安装工作必须要严格按照电力设备的安装要求和操作标准进行，不能为了一时方便省略一些安装步骤，或是违反安装要求进行高压开关柜的安装工作[3]。在安装电力设备时要注意将设备的冲击耐压值调整到最佳状态，具体如表1所示。其次，电力系统的相关部门需要对高压开关柜的安装技术人员实施定期的技术培训工作，使用多种方法提升安装人员的操作技能，提高安装人员的配置技术和能力。通过宣传教育全面提升技术人员的职业素养，使安装人员具备基本的操作技术和职业技能。