35kV开关柜母排绝缘低问题分析及防范措施浅析

刘启祥

摘要：35kV开关柜是电力系统的重要设备之一，其运行状态对电力系统的可靠性有着重大的影响。35kV开关柜母排绝缘低问题，大多是由于穿墙套管或高压母线触头盒受潮绝缘不够、母排绝缘热缩管受潮或受损、分段母排连接点包扎不严与相邻设备的距离不够等引起。针对不同的情况，采取的处理和防范措施不同。因此找出引起绝缘低的原因是处理母排绝缘低问题的关键。

关键词：开关柜;母排;绝缘低;高压母线触头盒;穿墙套管

引言

风电场35kV开关柜母排是开关柜的核心部件，如果故障，将会引起全部机组停运，给风电场带来巨大经济损失。大多风电场室内开关设备结构按其组成可分为柜体、手车两大部分。柜体多采用敷铝锌板经CNC机床双重折弯，用高强度螺栓连接组装成型。

开关柜采用复合绝缘，主回路采用绝缘母线，相间及连接头配有用阻燃材料注塑而成的绝缘套。主母排为分段母排，相邻开关柜间用带屏蔽线的穿墙套管隔开，能有效地防止事故蔓延，同时对主母排也起到辅助支撑的作用。高压母线触头盒前装有金属活门，上下活门在手车从试验位置运动到工作位置过程中自动打开，当手车反方向运动时自动关闭，形成有效隔离。以下将对某风电场35kV开关柜母排绝缘低问题进行分析及防范措施浅析。

1 35kV开关柜母排绝缘低问题概述

某风电场35kV开关柜平面布置图见图1，由于361开关柜内有放电声，风场技术人员将35kV开关柜母排转检修，发现361开关柜内穿墙套管和三相高压母线触头盒有明显放电痕迹，计划对有明显放电痕迹的361开关柜内穿墙套管和三相高压母线触头盒进行更换。

1.1 更换前的绝缘检测

用绝缘电阻测试仪FLUKE 1550C的2500V档位对35kV三相母线进行对地绝缘检测，A相：20.4MΩ，B相：34.3MΩ，C相：25.3MΩ。绝缘较低，三相均不满足《电力设备预防性试验规程DL/T 596-1996》额定电压为15kV及以上全连式离相封闭母线在常温下分相绝缘电阻值不小于50MΩ的要求。

1.2 更换后的绝缘检测

用绝缘电阻测试仪相同档位再次对三相母排进行对地绝缘检测，A相：377GΩ，B相：3.2GΩ，C相：470MΩ。绝缘虽然满足不小于50MΩ的要求，但是B、C相绝缘明显比A相低，特别是C相绝缘较低不利于设备安全运行。技术人员初步判断为母排绝缘热缩管内还有凝露所致，建议采购高压绝缘热缩管对母排绝缘热缩管受潮的部分进行更换。

2 35kV开关柜母排绝缘低问题分析

高压绝缘热缩管采购回来后，技术人员按计划对35kV开关柜上端母排绝缘低问题进行停电检查与处理。停电后在未做任何处理的情况下用绝缘电阻测试仪FLUKE 1550C的2500V档位对三相母排进行对地绝缘检测，A相：8.35GΩ，B相：163MΩ，C相：52.9MΩ。判断B、C相绝缘低下，并且C相也只是刚刚满足不小于50MΩ的运行要求。

2.1 35kV开关柜母排及附属设备外观检查

揭开开关柜上端盖板检查，上次更换的361开关柜高压母线触头盒无任何放电痕迹，但362开关柜B、C相高压母线触头盒有明显放电痕迹，见图中位置E处。361、362开关柜C相上端两个穿墙套管有放电痕迹，见图中位置G、H处，其中H处较为明显。

2.2 开关柜母排C相绝缘低问题分析

（1）拆除上次受潮无备件母排热缩管更换的361、362开关柜C相上端母排，即图中位置EG段，对304到301开关柜主母排HN段进行对地绝缘检测（包含了其中一个有明显放电痕迹的穿墙套管，见图中位置H处），C相：431GΩ，绝缘良好，判断C相问题出在361或362开关柜，并且穿墙套管放电处不是主要原因，因为上次361开关柜才更换了全套高压母线触头盒和穿墙套管，其中更换的穿墙套管包含了图中G、H两处。并且现在除了穿墙套管有放电痕迹，361开关柜内无任何其他放电痕迹，所以问题考虑出在上端母排到362开关柜C相高压母线触头盒内。

计划对C相上端母排到362开关柜C相高压母线触头盒内母排EG段绝缘热缩管进行更换，在拆除C相高压母线触头盒内分支母排EF时，发现EF段上有明显凝露。

（2）拆除分支母排EF段单一测试362开关柜C相高压母线触头盒绝缘，C相：34.8MΩ。因此，C相绝缘低问题分析出现在C相高压母线触头盒内。

2.3 开关柜母排B相绝缘低问题分析

（1）拆除362开关柜B相高压母线触头盒内分支母排EF段，在取出EF段分支母排时，发现EF段分支母排上也有凝露，但不明显。对362开关柜上端母排到301开关柜主母排FN段进行对地绝缘检测，B相：5.6GΩ，绝缘良好，判断B相绝缘低问题出在362开关柜内。

（2）对362开关柜B相高压母线触头盒图中E位置进行对地绝缘检测，B相：80.5MΩ，绝缘低下。因此，B相绝缘低问题分析出现在B相高压母线触头盒内。

3 35kV开关柜母排绝缘低问题处理与运行防范

3.1 35kV开关柜母排绝缘低问题处理

现场对35kV开关柜母排及其附属设备有放电痕迹处进行酒精擦拭，对有凝露部分并对穿墙套管存在放电痕迹的母排进行更换绝缘热缩管和烘干处理。由于现场无高压母线触头盒备件，暂时恢复设备，检测绝缘合格后先恢复设备运行。设备回装完毕后，对三相母排分别对地进行绝缘检测，A相：2.4 GΩ，B相：266MΩ，C相：174MΩ。绝缘满足不小于50MΩ的要求，可以暂时恢复送电，但由于B、C相绝缘较低，必须尽快采购高压母线触头盒备件，对362开关柜内，即图中位置E处B、C两相高压母线触头盒进行更换，彻底解决35kV开关柜母排绝缘低问题。

3.2 35kV开关柜母排绝缘低问题运行防范

35kV开关柜母排 B相、C相绝缘低，判断为362开关柜B、C相高压母线触头盒绝缘低所致。同等环境下的其他开关柜没有类似情况，分析为在安装期间361、362开关柜处于该风电场开关室大门正对面，安装期间施工单位众多，交叉作业现象平凡，以致开关室大门长期处于开启状态，而开关柜一二次设备未带电，大量的水雾进入设备受潮所致。而母排对高压母线触头盒和穿墙套管放电问题主要是因为运行环境潮湿所致，现场湿度达到95%左右。

后期，為了避免类似情况的发生，结合35kV开关柜的运行要求，建议对整个开关室增加除湿设备，降低湿度，将湿度控制在75%以下。建议在温度低于4℃时，对开关室增加加热设备，使环境温度保持在4℃-40℃范围内，因为温度过低过高都不利于室内设备的运行，而该风电场开关室未出现超过40℃的温度，所以排除高温天气的影响。

4 结语

随着国家对电网运行稳定性的要求，各电厂（场）的安全运行重中之重。而要做好电厂（场）的安全运行，开关设备等的安全运行更是必不可少。因此，防止绝缘降低的措施必须落实到电力系统工程的每一个环节，包括运输、安装、调试及运行期间的设备防潮，特别是安装期间更应该引起重视，因为安装期间施工单位众多，交叉作业现象平凡，如果监督管理不到位，必然会导致设备受潮受损，给后期电力设备的安全运行留下严重隐患。

参考文献：

[1]DL/T 596-1996.电力设备预防性试验规程[s].

[2]DL/T 1054-2007.高压电气设备绝缘技术监督规程[s]

[3]李欣.低压配电故障原因分析及预防措施[J].中国设备工程，2017（24）：64-65.

[4]冷静.变电站电气设备安装质量通病及对策[J].科技创新与应用，2014（36）：167.