提升中壓開(kāi)關(guān)柜絕緣水平的措施分析

楊瑞來(lái)

摘 要： 目前電網(wǎng)中使用的中壓開(kāi)關(guān)柜，從絕緣形式來(lái)看，應(yīng)用較廣泛的大致分為三類(lèi)：氣體絕緣開(kāi)關(guān)柜、固體絕緣開(kāi)關(guān)柜、固體材料與液體絕緣油組合絕緣開(kāi)關(guān)柜；本文從影響中壓開(kāi)關(guān)柜絕緣水平的因素入手，闡述了提升中壓開(kāi)關(guān)柜的絕緣水平的措施。

關(guān)鍵詞： 中壓開(kāi)關(guān)柜；絕緣形式；絕緣水平；提升措施

1 引言

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，企事業(yè)單位、工廠、居民生活對(duì)電力的需求量越來(lái)越高，中壓開(kāi)關(guān)柜作為電網(wǎng)與用戶之間輸送電能的重要樞紐，在電網(wǎng)中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。因此，中壓開(kāi)關(guān)柜的安全運(yùn)行，對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行和電力系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)人員的人身安全發(fā)揮越來(lái)越重要的作用?；诖耍瑢?duì)影響中壓開(kāi)關(guān)柜的絕緣水平的因素進(jìn)行分析，同時(shí)對(duì)分析的結(jié)論提出科學(xué)性、合理性、安全性的提升措施，從而保證開(kāi)關(guān)柜能夠穩(wěn)定、高效、安全、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行以及保障運(yùn)維人員的人身安全，有著十分積極的影響[1]。

2 中壓開(kāi)關(guān)柜常用的絕緣形式

2.1 柜內(nèi)氣體絕緣形式

目前，我國(guó)電力系統(tǒng)很多場(chǎng)所使用的中壓開(kāi)關(guān)柜，柜內(nèi)采用空氣作為絕緣介質(zhì)，由于采用這種絕緣介質(zhì)的開(kāi)關(guān)柜，電氣間隙及爬電距離需要滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，使得環(huán)網(wǎng)柜的尺寸要做很大，在很多特殊的使用場(chǎng)所，諸如：安裝空間有限、環(huán)境惡劣、污穢等級(jí)高的地區(qū)，這種開(kāi)關(guān)柜的安裝、運(yùn)維都有很大的難度。因此，在這些工作條件復(fù)雜的使用場(chǎng)所，常常使用氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備（通常稱(chēng)之為充氣柜）。由于這種開(kāi)關(guān)柜將需要關(guān)合、斷開(kāi)線路的中壓開(kāi)關(guān)設(shè)備密封在防護(hù)等級(jí)≥IP65的金屬隔室內(nèi)，并充以較低壓力的氣體（例如：N2、壓縮空氣、SF6等，目前，SF6應(yīng)用較多）作為絕緣介質(zhì)，使得開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的絕緣性能在運(yùn)行中基本不發(fā)生變化，介質(zhì)損耗低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且重量小，沒(méi)有火災(zāi)危險(xiǎn)，同時(shí)縮小了開(kāi)關(guān)柜的尺寸[2]。

目前國(guó)家電網(wǎng)正在主推環(huán)保氣體絕緣充氣柜，但因掌握其生產(chǎn)技術(shù)的廠家很少，且柜子造價(jià)較高，現(xiàn)電網(wǎng)中應(yīng)用很少。

2.2 柜內(nèi)固體絕緣形式

固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜是指在開(kāi)關(guān)柜加工時(shí)，采用固體絕緣材料作為主絕緣介質(zhì)的環(huán)網(wǎng)柜，它是用固體絕緣材料將一次回路全部、貫通地包封起來(lái)的，且其表面有接地層的一種中壓開(kāi)關(guān)柜。常用的固體絕緣材料主要有以下幾種：環(huán)氧樹(shù)脂、硅橡膠、聚碳酸酯、聚四氟乙烯、三元乙丙、尼龍等。在實(shí)踐應(yīng)用中，多數(shù)開(kāi)關(guān)柜廠家選擇環(huán)氧樹(shù)脂作為合格的固體絕緣材料使用。固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜，從技術(shù)可靠性和環(huán)保要求更加嚴(yán)格的發(fā)展趨勢(shì)看，是未來(lái)中壓開(kāi)關(guān)柜發(fā)展的主流方向之一。

2.3 固體與液體絕緣材料組合形式

大多數(shù)情況之下采用紙作為電氣設(shè)備內(nèi)的絕緣材料，但是由于紙本身有孔隙，每一層紙中間還存在間隙。絕緣中出現(xiàn)間隙會(huì)使電氣設(shè)備極易出現(xiàn)電場(chǎng)不均勻，在局部放電的作用下，紙絕緣會(huì)因元素老化而失去作用。為了解決上述問(wèn)題，可以采用油紙絕緣來(lái)代替常規(guī)的紙絕緣，采用油填充間隙，從而較大的提升其絕緣性能。

3 影響中壓開(kāi)關(guān)柜絕緣水平的因素

3.1 雷擊過(guò)電壓因素

電網(wǎng)架構(gòu)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，如果在中壓開(kāi)關(guān)柜的設(shè)計(jì)初期，沒(méi)有制定有效的防雷措施，當(dāng)發(fā)生感應(yīng)雷或者直擊雷的情況時(shí)，由于雷擊放電而引起開(kāi)關(guān)柜的電壓突然上升，此時(shí)的柜內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)閃絡(luò)，那么其絕緣性能就會(huì)遭到嚴(yán)重的破壞，更嚴(yán)重的情況會(huì)使開(kāi)關(guān)柜發(fā)生爆炸。這種雷擊過(guò)電壓造成絕緣性能降低的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，嚴(yán)重制約著電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

3.2 檢修與維護(hù)因素

如果檢修工作者沒(méi)有按照規(guī)定，定期對(duì)開(kāi)關(guān)柜進(jìn)行檢修，對(duì)開(kāi)關(guān)柜產(chǎn)生的一些狀況也沒(méi)有處理徹底，久而久之，開(kāi)關(guān)柜的各項(xiàng)性能（包含絕緣性能）將會(huì)大大降低，從而降低其運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

3.3生產(chǎn)因素

在中壓開(kāi)關(guān)柜的整個(gè)生產(chǎn)周期，影響開(kāi)關(guān)柜絕緣水平的因素大致有以下幾種：

（1）在開(kāi)關(guān)柜的設(shè)計(jì)選型初期，未能識(shí)別到開(kāi)關(guān)柜使用的環(huán)境對(duì)開(kāi)關(guān)柜的絕緣性能的影響（比如使用地區(qū)濕度高，氣溫低、海拔高、天氣溫度變化大、設(shè)備周?chē)沫h(huán)境質(zhì)量差，空氣中粉塵顆粒多、設(shè)備長(zhǎng)期不投運(yùn)，使得柜內(nèi)電氣元器件受潮等），開(kāi)關(guān)柜選擇了與使用環(huán)境不匹配的絕緣形式、選擇了與使用環(huán)境不匹配的元器件或者未合理的制定防塵、防潮、除濕等措施，導(dǎo)致中壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部元器件質(zhì)量受損或因設(shè)備內(nèi)部發(fā)生凝露或積塵的現(xiàn)象，引起爬電、閃絡(luò)事故，大大降低了中壓開(kāi)關(guān)柜的絕緣水平，導(dǎo)致開(kāi)關(guān)柜發(fā)生事故；

（2）開(kāi)關(guān)柜內(nèi)安裝的元器件選擇了質(zhì)量或者性能不符合要求的產(chǎn)品；

（3）在開(kāi)關(guān)柜生產(chǎn)的過(guò)程中，因?yàn)槠涔に嚥缓侠?，?dǎo)致某些零部件在生產(chǎn)的過(guò)程中出現(xiàn)偏差，那么整體的性能就難以達(dá)到統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，這樣就有很可能造成開(kāi)關(guān)柜絕緣水平的下降[3]。

4 提升中壓開(kāi)關(guān)柜絕緣水平的措施

可針對(duì)上述影響開(kāi)關(guān)柜絕緣水平的因素，制定相應(yīng)的提升措施。

4.1 設(shè)計(jì)初期制定切實(shí)可行的技術(shù)規(guī)范，并將規(guī)范落到實(shí)處

目前，不論是國(guó)網(wǎng)、省網(wǎng)的統(tǒng)一招標(biāo)，還是終端客戶自發(fā)的招標(biāo)行為，都會(huì)為投標(biāo)人提供相應(yīng)的產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范。首先，規(guī)范的內(nèi)容需準(zhǔn)確的涵蓋中壓開(kāi)關(guān)柜的所有信息，包括項(xiàng)目特點(diǎn)、使用環(huán)境、技術(shù)要求、檢驗(yàn)要求等，開(kāi)關(guān)柜的技術(shù)要求要有可執(zhí)行性，廠商可通過(guò)增加某些配置或者經(jīng)過(guò)技術(shù)改進(jìn)可以滿足要求；其次，招標(biāo)底價(jià)需將增加的成本考慮進(jìn)去，不允許有低于底價(jià)的投標(biāo)行為，以防止低價(jià)中標(biāo)，在后期供貨的時(shí)候，產(chǎn)品質(zhì)量不過(guò)關(guān)；再次，需采取措施監(jiān)督、檢驗(yàn)規(guī)范的落實(shí)情況（如針對(duì)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行入廠檢驗(yàn)、交接驗(yàn)收等），只有真正的將這些技術(shù)規(guī)范落實(shí)到位，產(chǎn)品的質(zhì)量才能有一個(gè)質(zhì)的保證。

4.2 從生產(chǎn)方面提升

（1）原材料入廠檢驗(yàn)需按標(biāo)準(zhǔn)要求，關(guān)鍵元器件需全檢，非關(guān)鍵部位的非關(guān)鍵元器件可按一定的比例進(jìn)行抽檢，檢驗(yàn)不合格的原材料，嚴(yán)禁流轉(zhuǎn)到下一工序。

（2）在中壓開(kāi)關(guān)柜的生產(chǎn)過(guò)程中，需要有完整的技術(shù)文件及工藝文件做支撐，做到每一道生產(chǎn)工序都有據(jù)可依，有據(jù)可查，有據(jù)可檢。

（3）嚴(yán)格按生產(chǎn)工藝進(jìn)行生產(chǎn)，嚴(yán)格執(zhí)行“三檢”制度，即自檢、互檢、專(zhuān)檢，在生產(chǎn)過(guò)程的每一道工序，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。

（4）要做好出廠檢驗(yàn)，出廠的產(chǎn)品除滿足國(guó)家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)及電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定外，還需要滿足使用方的特殊要求，只有2方面都滿足要求的產(chǎn)品，才能出廠。

4.3 加強(qiáng)運(yùn)維人員培訓(xùn)，推行廠家責(zé)任制

中壓開(kāi)關(guān)柜交付后，廠家有責(zé)任為現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)維人員進(jìn)行專(zhuān)業(yè)的操作及日常保養(yǎng)的培訓(xùn)，并提供產(chǎn)品的安裝、操作說(shuō)明書(shū)，供運(yùn)維人員查閱。

因目前電網(wǎng)中使用的中壓開(kāi)關(guān)柜產(chǎn)品樣式未得到統(tǒng)一，每一家的產(chǎn)品均有自己的特點(diǎn)，這給運(yùn)維人員的日常操作及維護(hù)帶來(lái)了很大不便?；诖?，推行廠家責(zé)任制就有了很大的必要性，即在規(guī)定的年限內(nèi)，廠家需設(shè)立專(zhuān)人負(fù)責(zé)產(chǎn)品的運(yùn)行、維護(hù)，當(dāng)然這部分工作屬于有償行為，費(fèi)用需考慮在投標(biāo)范圍內(nèi)或者以其他形式，給付給中壓開(kāi)關(guān)柜廠家。

5 結(jié)束語(yǔ)

在電網(wǎng)構(gòu)架中，中壓開(kāi)關(guān)柜是廣泛存在的，中壓開(kāi)關(guān)柜的絕緣問(wèn)題可能會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定的運(yùn)行以及人身安全的保障產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，因此，根據(jù)中壓開(kāi)關(guān)柜的自身特點(diǎn)和在電網(wǎng)中的應(yīng)用狀況，結(jié)合影響其絕緣性水平的因素，提出提高中壓開(kāi)關(guān)柜的絕緣水平的策略，從而減少了中壓開(kāi)關(guān)柜的絕緣問(wèn)題的發(fā)生，對(duì)確保開(kāi)關(guān)柜的穩(wěn)定、可靠、安全和經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行都有著至關(guān)重要的作用。

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