高壓開關(guān)柜存在的絕緣問題及對策

戎學(xué)峰

(浙江省電力公司舟山電力公司,浙江舟山 316000)

高壓開關(guān)柜存在的絕緣問題及對策

戎學(xué)峰

(浙江省電力公司舟山電力公司,浙江舟山 316000)

高壓開關(guān)柜的絕緣性能不僅是確保設(shè)備正常運(yùn)行的關(guān)鍵因素,也是確保設(shè)備安全性能的重要保障。首先介紹了高壓開關(guān)柜存在的絕緣問題并分析了造成絕緣事故的原因;其次,討論了幾種檢測高壓開關(guān)柜絕緣性能的方法;最后,給出了提高高壓開關(guān)柜絕緣性能的措施。通過對高壓開關(guān)柜絕緣性能的改善,可以提高設(shè)備的安全穩(wěn)定性能,防止發(fā)生設(shè)備爆炸等安全事故。

高壓開關(guān)柜 絕緣 對策

高壓開關(guān)柜是指用于電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電、配電、電能轉(zhuǎn)換和消耗中起通斷、控制或保護(hù)等作用的裝置。高壓開關(guān)柜應(yīng)用的范圍十分的廣泛，其絕緣性能的好壞，直接關(guān)系到電網(wǎng)能否安全運(yùn)行。高壓開關(guān)柜的絕緣事故會造成嚴(yán)重的危害，不僅會對設(shè)備開關(guān)造成損壞，而且會對電網(wǎng)造成沖擊，甚至引起停電事故，進(jìn)而造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。所以，改善高壓開關(guān)柜的絕緣性能，保證其安全運(yùn)行，具有重要的實際意義。

1 高壓開關(guān)柜的絕緣

高壓開關(guān)柜的絕緣性能不僅是確保設(shè)備正常運(yùn)行的關(guān)鍵因素，也是確保設(shè)備安全運(yùn)行的重要保障。高壓開關(guān)柜的絕緣性能與其所使用的絕緣材料，以及開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)設(shè)置有重要關(guān)系。目前高壓開關(guān)柜常用的絕緣材料有：氣體絕緣材料、固體絕緣材料、半固體絕緣材料、液體絕緣材料和真空絕緣材料等。高壓絕緣材料的選擇，在考慮其絕緣性能的同時，還要考慮經(jīng)濟(jì)因素的影響。有數(shù)據(jù)統(tǒng)計表明，絕緣材料選擇和設(shè)置占開關(guān)設(shè)備整體成本的40%以上，所以，選擇合適的絕緣材料對高壓開關(guān)柜的經(jīng)濟(jì)性具有重要的影響[1]。

目前高壓開關(guān)柜中應(yīng)用較多的絕緣材料是固體絕緣材料。固體絕緣材料價格相對較低，同時可以保證設(shè)備小型化，并且能夠提高高壓開關(guān)柜抵抗外界環(huán)境的能力。

2 高壓開關(guān)柜存在的絕緣問題及造成絕緣事故的原因

高壓開關(guān)柜的絕緣問題是高壓開關(guān)柜事故中經(jīng)常出現(xiàn)的事故。元件絕緣水平過低，會導(dǎo)致高壓開關(guān)發(fā)生爆炸等重大的事故。所以高壓開關(guān)柜的絕緣問題應(yīng)該引起足夠的重視。高壓開關(guān)柜存在的絕緣問題有以下幾種情況。

(1)空氣絕緣的間隙過小。空氣絕緣一般是指高壓開關(guān)柜內(nèi)帶電體之間的絕緣，也包括帶電體與大地之間的絕緣。空氣絕緣的水平與帶電體之間或者帶電體與大地之間的距離有關(guān)，距離越大，絕緣程度越高。對于空氣絕緣的間隙，我國在《高壓配電裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)程》中做了明確的規(guī)定。規(guī)定中給出的10KV空氣絕緣的最小間隙不能少于125mm。但是，一些廠家為了節(jié)約成本，并沒有嚴(yán)格的控制空氣絕緣的間距，有些不合格產(chǎn)品的絕緣間隙甚至低于100mm。絕緣間隙的減小會造成事故幾率的增加。因為，空氣絕緣間距的減小使得其絕緣能力降低，因而極易發(fā)生事故[2]。

(2)配套附件的制造質(zhì)量低、裝配工藝差。高壓開關(guān)柜配套附件的制造質(zhì)量和裝配工藝對其絕緣水平有重要的影響。首先，單一原件的絕緣水平低，會導(dǎo)致整體絕緣水平的下降。所以，高壓開關(guān)柜內(nèi)的配套附件都要具有較高的絕緣性能。其次，原件組裝不合理會造成開關(guān)柜的整體絕緣水平下降。這就要求高壓開關(guān)柜要有較高的裝配工藝。一般情況下，10KV高壓開關(guān)柜內(nèi)附件的絕緣爬距規(guī)定為：有機(jī)材料20mm/KV，陶瓷材料18mm/KV[3-4]。

(3)運(yùn)行環(huán)境的影響。高壓開關(guān)柜的運(yùn)行條件是影響其絕緣性能好壞的主要因素。外界環(huán)境中的粉塵、水分、以及溫度的高低都會對高壓開關(guān)柜的絕緣性能造成影響。外界環(huán)境對高壓開關(guān)柜絕緣性能的影響有兩個方面。一方面是當(dāng)外界環(huán)境較差時會對絕緣材料的表面造成腐蝕，進(jìn)而影響其絕緣性能。另一方面是當(dāng)環(huán)境中的灰塵和水蒸氣較多時，會造成空氣絕緣電阻下降，當(dāng)泄露電流增大到一定的程度時，就會發(fā)生高壓開關(guān)柜的污閃。

3 高壓開關(guān)柜絕緣性能檢測方法

高壓開關(guān)柜應(yīng)用的范圍十分的廣泛，其絕緣性能的好壞，直接關(guān)系到電網(wǎng)能否安全運(yùn)行。高壓開關(guān)柜的絕緣事故會造成嚴(yán)重的危害，不僅會對設(shè)備開關(guān)造成損壞，而且會對電網(wǎng)造成沖擊，甚至引起停電事故，進(jìn)而造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。所以，對高壓開關(guān)柜的絕緣性能進(jìn)行檢測，及時發(fā)現(xiàn)絕緣漏洞是十分必要的。高壓開關(guān)柜的絕緣性能的檢測方法主要有以下幾種：

(1)超聲波檢測技術(shù)。當(dāng)設(shè)備的絕緣部分發(fā)生局部放電現(xiàn)象時，會產(chǎn)生聲波信號。放電程度的大小，決定了聲波信號的強(qiáng)弱程度，從統(tǒng)計角度看，二者成正比例關(guān)系。所以，可以利用超聲波檢測技術(shù)，通過檢測聲波的強(qiáng)弱來判斷絕緣性能。

(2)TEV檢測技術(shù)。當(dāng)設(shè)備的絕緣部分發(fā)生局部放電現(xiàn)象時，放電電量會首先在與放電點(diǎn)相鄰接地的金屬部分聚集，進(jìn)而形成電流脈沖波，并向四周擴(kuò)散。所以，可以通過檢測局部放電產(chǎn)生的TEV信號來判斷絕緣性能。

(3)實時在線監(jiān)測監(jiān)測技術(shù)。實時在線檢測檢測技術(shù)，是基于超聲波檢測技術(shù)和TEV檢測技術(shù)基礎(chǔ)上與自動化技術(shù)集成的檢測技術(shù)。

4 提高高壓開關(guān)柜絕緣性能的措施

提高高壓開關(guān)柜絕緣性能的措施主要有以下幾個方面：

(1)制造廠商應(yīng)嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)制造。同時要保證配套附件的制造質(zhì)量要求，以及裝配工藝要求。

(2)為減少外界環(huán)境對高壓開關(guān)柜絕緣性能的影響，要保證開關(guān)室內(nèi)的通風(fēng)，嚴(yán)格控制灰塵量、濕度和溫度。另外要防止小動物誤入，造成電器設(shè)備的損壞。

(3)加強(qiáng)高壓開關(guān)柜的維護(hù)。及時對絕緣層上的灰塵進(jìn)行清理。當(dāng)發(fā)現(xiàn)絕緣層有破損時要及時的采取補(bǔ)救措施。定期對高壓開關(guān)柜的絕緣性能進(jìn)行檢測。

5 結(jié)語

本文主要研究了高壓開關(guān)柜存在的絕緣問題及對策。高壓開關(guān)柜的絕緣性能不僅是確保設(shè)備正常運(yùn)行的關(guān)鍵因素，也是確保設(shè)備安全運(yùn)行的重要保障。首先介紹了高壓開關(guān)柜存在的絕緣問題并分析了造成絕緣事故的原因;其次討論了幾種檢測高壓開關(guān)柜絕緣性能的方法;最后，給出了提高高壓開關(guān)柜絕緣性能的措施。通過對高壓開關(guān)柜絕緣性能的改善，可以提高設(shè)備的安全穩(wěn)定性能，防止發(fā)生設(shè)備爆炸等安全事故。

[1]編委會.高壓開關(guān)柜安裝、調(diào)試、運(yùn)行與維護(hù)手冊[M].北京：中國電力出版社,2005

[2]葉國棟.現(xiàn)場局部放電試驗中干擾源的識別和采取的對策[J].安徽電力,2006,23(3)：31-33

[3]王茂成,呂永麗,鄒洪英.10KV絕緣導(dǎo)線雷擊斷線機(jī)理分析和防治措施[J].高電壓技術(shù),2007,33(1)：102-105.

[4]鄭慶偉.高壓開關(guān)柜絕緣故障原因分析[M].北京：電氣設(shè)備裝備出版社,2010.

戎學(xué)鋒(1965—),男,大學(xué)本科,電氣工程師,國網(wǎng)浙江省電力公司舟山供電公司,電力經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究所,配電網(wǎng)規(guī)劃管理工作。