高压开关柜绝缘事故的分析及防范措施

杨斯文

摘要：文章主要针对电力高压开关柜绝缘故障的发生原因进行具体研究。结合运行环境、设备运行以及检修水平等原因进行具体分析。在分析原因的基础之上，根据实践经验，提出关于加强电力高压开关绝缘性能的相关措施，旨在夯实电力高压开关柜绝缘水平，规避以往绝缘故障问题，确保电力设备运行安全、合理。

关键词：电力高压开关柜;绝缘事故;防范措施

引言

高压开关柜广泛应用于变电站、发电厂、采矿及炼矿等企业，其可靠运行对电力可靠供应至关重要。目前，虽然开关柜制造厂和电力设备维护单位会对高压开关柜进行绝缘处理，但处理方式不一、处理效果参差不齐。为保证高压开关柜的安全运行，现场需要对开关柜进行绝缘化改造。国家电网公司出台的电网重大反事故措施中，特别提出了高压开关柜的处理指导意见。近年来，全国各地均陆续发生过高压开关柜内短路、电晕放电、电弧放电、不明闪络等故障，这类故障如果得不到及时处理，最终很可能会因设备绝缘丧失介电性能而造成严重事故，威胁电力系统的安全稳定运行。

1电力高压开关柜出现绝缘故障的主要原因

1.1行环境安全程度较低，难以保障运行安全

结合以往的实践经验来看，高压开关柜所处的运行环境复杂程度较高，经常会受到烟雾、湿气等污染源的影响，使得高压开关柜的绝缘性能出现不同程度的降低。举例而言，高压开关柜长期处于高温运行环境当中，会严重加剧内部材质的老化情况。而过低温度运行环境，会加剧绝缘瓷瓶与真空筒在分闸或者开关闸过程中，出现严重的震碎情况。长期以往，容易造成高压开关柜出现爆炸等安全事故。除此之外，空气间隙不足或者绝缘体爬距不足也可以造成电力开关柜出现绝缘故障问题。部分高压开关柜内的绝缘子在爬距方面，仅有140-145mm或者130-135mm。根据泄露比距计算规则可知，1.333～1.38cm/kV与1.24～1.29cm/kV的最终数值均小于标准比距。再加上开关柜对接相间距离与绝缘距离分别低于标准要求，即125mm。一旦出现上述情况，很容易引发电力高压开关柜绝缘故障。

1.2运行设备老化问题明显，检修水平严重不足

生活水平的不断提高，侧面加大了日常用电的消耗量，与此同时，也侧面加大了电力设备的老化程度。良好的检修工作内容是确保电力设备安全运行的重要保障，也是预防运行老化问题的重要保障。然而，根据工作实际来看，多数技术人员在检修电力运行设备方面，明显存在不足，如并未及时进行调换或者检修工作，导致高压开关柜的绝缘性能和安全质量严重降低，无法为电力设备的安全运行提供保障。倘若真空泡的透明度低于正常标准的时候，真空断路器的安全性能将会发生大幅度下降，容易出现高压开关柜拒关、拒合等方面的隐患问题，从而影响整个电力系统的运行效果。除此之外，设备检修工作不到位也是造成电力高压开关柜绝缘性能减退的重要原因。主要表现在部分企业为了节省资金成本，不愿意将过多的成本投入到设备检修工作当中，使得部分存在老化问题的设备，未得到及时维修，为后续运行带来严重风险。

1.3高压设备对绝缘挡板放电

为缩小开关柜体积、降低生产成本，开关柜制造厂家一般会在相与相之间增设一层环氧树脂或SMC绝缘挡板，以改变电场分布状态，提高相间绝缘程度，但并没有从本质上改善开关柜的绝缘结构。开关柜内潮气较重，导致柜内容易积灰受潮，加上环氧树脂或SMC绝缘挡板容易吸潮，在工频电压的长期作用下，更容易引发放电现象，进而加速其周边绝缘材料的劣化;绝缘劣化又会进一步造成其周围电场分布发发生畸变，经恶性循环逐步形成导电通道，最终导致事故的发生。

2开关柜绝缘问题处理措施

2.1母排绝缘化处理

早期开关柜内的母排都是以热缩套管进行绝缘处理，运行一段时间后会出现老化开裂问题。柜内的异型件由于不能做到很好的绝缘处理，放电往往发生在这些异型件处，且热缩套管没有憎水性，在潮湿环境下容易发生沿面放电和爬电问题。国外一些开关柜制造厂家尝试在工厂内采用硫化床喷涂阻燃绝缘粉末，但该法不适用于已安装的开关柜。根据多年的施工经验，在表面处理剂去除母排表面的污秽物后，可将50mm×0.5mm（宽度×厚度）硅橡胶自粘胶带缠绕在裸露的母排上（如图5），进行母排绝缘化处理，该方法具有施工方便快捷的优点。建议10kV及以下电压等级的开关柜裸露母排缠绕2层胶带，35kV开关柜裸露母排缠绕5～6层胶带。

2.2做好日常维护监管工作，贯彻及落实监管内容

定期实行维护与检测工作，是确保电网安全运行的前提保障，同时也是比较基础性的措施。为确保电力设备日常维护与监管措施得以顺利落实，工作人员需要强化自身的工作职责，贯彻及落实日常监管内容。如可以将长效固化剂涂抹到绝缘设备表面处，并注意老化设备的更换问题，防止故障问题。在此基础上，工作人员可以根据当前电网的运行情况，制定一套安全、合理的维护与监管措施，确保电网运行安全。首先，监测技术人员应该定期检查电力系统的运行情况，尤其是高压开关柜的运行情况。如果在检查过程中，发现高压开关柜绝缘性能出现明显不足情况，必须予以及时改进。其次，电力单位需要实时监控电力系统的运行情况，做好系统故障问题的处理工作，避免因电力高压开关柜运行问题而造成绝缘事故。最后，安装人员应该根据安装原则及规范，做好日常安装工作，且明确各个点的安装措施，防止出现安装隐患。

2.3切实夯实设备生产质量，做好质量检测工作

针对目前电力高压开关柜生产质量不佳的情况，监管电力设备生产的相关部门必须加大对电力设备的生产管理力度，确保电力设备性能安全、合理。如果在监管的过程中，发现廠家生产的开关柜电力产品尚未达到规定生产标准，必须予以撤换，并进行二次改造工作，直到质量合格为止。与此同时，对于谋取私利的生产厂家而言，监管部门必须加大对其的惩罚力度，规范其的生产行为，净化市场体系。

2.4确保电力高压开关柜运行环境安全，规避运行隐患问题

一般来说，运行环境是影响电力高压开关柜运行水平的关键要因。目前，生态环境恶化且大气污染加剧，暴露于外界的电力设备中的母线、套管以及绝缘子等设施逐渐受到环境因素的干扰，出现不同程度的污染问题。其中，电力高压柜开关受到潮湿环境或者污秽环境的影响，绝缘子很容易出现电流泄露问题。久而久之，很容易出现闪络问题。为进一步确保电力高压开关柜运行环境安全，工作人员需要定期实行通风净化工作，将滤网以及网栅安装到抽风机或者通风窗口处，达到通风净化的目的。与此同时，在空气较为湿热的高压室内，可以增设去湿装置或者热能灯等设备。最好将空调的运行模式调至到N-1状态，阻挡湿气侵入。如此一来，基本上可以有效规避运行隐患问题。

结语

确保高压开关柜运行安全是有效提升电力系统安全运行的基础保障，必须予以高度重视。针对现阶段高压开关柜绝缘故障问题，相关人员必须明确自身的工作职责，贯彻与落实日常检修维护工作，及时规避故障问题。与此同时，电力系统的相关部门必须切实加强对高压开关柜生产质量的监督力量，确保电力高压开关柜质量安全，避免出现质量隐患问题。

参考文献

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[2]刘柳.高压开关柜故障诊断系统研究[D].成都：西南交通大学，2015.