起高压断路器手车护套放电故障原因分析及处理方法

路玉锋

(安徽省茨淮新河工程管理局，安徽 蚌埠 233010)

泵站在抗旱排涝中发挥着重要的作用，汛前针对机电排灌开关设备的检查与电气预防性试验势在必行。一般情况下，高压开关柜布置于泵站室内，运行工况良好，受到天气和环境的影响较小；但是排灌泵站通常布置在湖、河、渠道等旁，运行环境受地理气候、泵站工程建设与运行管理因素等影响较大，35 kV户内高压开关柜局部放电现象经常发生，高压开关柜在局部放电期间以气体、声波和电磁波等方式来释放能量，导致高压开关柜内部绝缘下降、绝缘击穿等故障的发生，是泵站高压开关断路器故障发生的重要原因之一，因此加强对高压开关柜的日常巡视检查，通过看、听、闻、红外热成像、红外测温等手段及时发现故障并处置。笔者结合自身工作实践，对一起苏拐泵站户内式35 kV真空断路器手车绝缘护套局部放电故障提出相关处理方法。

1 故障原因分析

潘村湖农场苏拐泵站是新改建的泵站，原35 kV高压真空断路器开关为户外式，改建后为户内式，35 kV高压开关柜统一布置在新建的高压开关室内，工程在移交投运一个月后，泵站值班运行人员听见高压开关室有放电声，由于缺乏相关电气运维知识与经验，没有及时处置继续带电运行。在汛前停电现场检查中发现35 kV的户内总进线高压开关柜、计量高压开关柜、主变压器高压开关柜内ZN85B-40.5型真空断路器手车三相绝缘护套表面的根部裙边有明显爬弧放电痕迹。

原因主要是：高压开关柜内部表面温度降低到露点温度以下时，在高压开关柜手车壁表面绝缘护套产生水珠凝结现象；在温度因素的影响下，空气中的相对湿度越高、环境空气温度越接近结露点温度，凝露就越容易发生。结露形成的小水珠顺流而下，在下端柱头绝缘护套及裙边汇集，而此处距支撑金属底板距离近，在高压作用下引起爬电、闪络放电现象，导致真空断路器手车绝缘护套绝缘性能下降，给运行中高压开关设备带来极大的安全隐患。用2500V兆欧表分测量真空断路器三相断口对地绝缘电阻值在0.26～31.5MΩ，如表1，数值于低DL/T596-1996电力设备预防性试验规程规定额定电压等级20～40.5 kV高压断路器：运行中不小于1000MΩ，大修后不小于2500MΩ的要求。如继续投入运行可能发生安全事故，针对这种情况立即停运，联系厂家并组织人员抢修，对3台套户内高压断路器手车绝缘护套、触止盒及母排套管等全部更换，共计造成5万多元的损失。

表1 真空断路器手车绝缘电阻测试 MΩ

2 处理方法

高压真空断路器手车防止结露的处理主要有以下方法。

2.1 在柜体表面开孔通风

利用自然风的风速以及柜体内部空气压力差，实现柜内空气的自然流动，避免柜内外出现温度差，来减少结露。

2.2 柜内加装加热器

高压开关柜内设置加热器进行除湿，利用电热元件加热柜内空气使露点温度升高破坏凝露形成的条件。

2.3 柜内加装除湿机

在高压开关柜内加装除湿机，通过除湿机将潮湿空气中的水汽凝露成水珠排出柜外。

2.4 高压开关柜除湿系统

高压开关柜智能除湿系统，以湿度控制器对湿度进行控制，将高压开关室、电缆沟、开关柜内的潮湿空气抽入除湿装置中变成液体水排出室外，以达到调节高压开关室内的环境湿度及高压开关柜柜内湿度的目的。

2.5 室内加装空调或工业除湿机

使用大功率空调或者工业除湿机对高压配电室内环境温湿度进行调控。

笔者针对此泵站实际情况：苏拐泵站新建高压开关室的面积200多平方米，测量空气含湿量等参数通过公式计算，其选型可参考厂家计算公式进行：

W=V×ρ×(d2-d1)÷1000×1.2=除湿量(kg/h)

(1)

其中，W为所需除湿量(kg/h)；ρ为空气密度(kg/m3)；V为场所体积(m3)；d2为除湿前空气含湿量(g)；d1为除湿后空气含湿量(g)；1000为g换算为kg；1.2为安全系数。

选用两台泰工业系列除湿机CFZ-7/S，功率为2800W，一主、一备的工业除湿机，并将高压开关柜下部用电缆泥、防火水泥对电缆头等处进行封堵，使用工业除湿机除湿对比前四种方法除湿方法，工业除湿机除湿面积大、除湿效率高，转轮能清洗，使用寿命长且不用对高压开关柜内部进行改造增添除湿设备，运行维护方便；根据高压开关柜室的实际工作情况，可将工业除湿机出风口的热风连接通风管吹入电缆沟，以干燥电缆沟中的潮湿空气，为电气设备提供了良好的工作环境。

3 结束语

综上所述，苏拐泵站采用工业除湿机对高压开关室内除湿效果好，通过吸取这次故障教训后，泵站运维人员加强了日常运维检查工作，开展泵站运维知识培训提高技能，实现泵站设备规范化管理与维护，减少因结露现象导致高压断路器手车绝缘护套局部放电故障造成的损失，确保汛期机电排灌设备的安全运行。