高壓開關(guān)柜絕緣事故的分析及防范策略的探討

尹嵩 胡廣俊

フ?要：現(xiàn)代化電力行業(yè)發(fā)展進程中，高壓開關(guān)柜的應(yīng)用范圍不斷擴大，但設(shè)備在安裝與運行時容易遇到絕緣事故，例如外絕緣對地閃絡(luò)擊穿等。基于此，本文以高壓開關(guān)柜的絕緣事故作為研究對象，從事故類型分析事故原因，通過加強故障排查，嚴格按照規(guī)范操作設(shè)備，進而降低高壓開關(guān)柜絕緣事故的發(fā)生概率。

ス丶詞：高壓開關(guān)柜；絕緣事故；防范策略

高壓開關(guān)柜由斷路器、接地開關(guān)、隔離開關(guān)、互感器以及各類控制構(gòu)件組成，設(shè)備內(nèi)部以復(fù)合絕緣材料和空氣作為絕緣介質(zhì)，用來分配電網(wǎng)三相電能。高壓開關(guān)柜在運行時由于設(shè)備所處環(huán)境惡劣，或維護工作不到位，導(dǎo)致設(shè)備外部保護層被破壞，進而發(fā)生開關(guān)柜外部漏電現(xiàn)象。近年來，電力企業(yè)不斷在改善高壓開關(guān)柜的運行環(huán)境與設(shè)備的性能，希望通過這些舉措規(guī)避絕緣故障。

1?高壓開關(guān)柜絕緣事故分析

1.1?事故類型

ジ哐箍關(guān)柜絕緣事故類型如下：（1）拒合事故與機械事故。前者最為常見，高壓開關(guān)柜無法分閘時拒合事故會發(fā)生，這與設(shè)備內(nèi)部斷路器失常有關(guān)，斷路器無法閉合，導(dǎo)致開關(guān)柜分閘動作受到影響。（2）爆炸事故。高壓開關(guān)柜自身絕緣性較差，內(nèi)部絕緣介質(zhì)老化，或外部環(huán)境的空氣潮濕度不適合開關(guān)柜工作，絕緣層損壞后，設(shè)備內(nèi)部元件也處于惡劣環(huán)境運行，最終引發(fā)爆炸事故。（3）載流回路與操作回路引發(fā)絕緣事故。載流回路故障就是回路過熱，如果回路內(nèi)有部件接觸不良，回路就會升溫。開關(guān)接觸面積或壓力無法達到標準時也會造成回路升溫，導(dǎo)致回路無法正常運轉(zhuǎn)。操作回路故障即元件變形，形變后元件位移，機構(gòu)操作時卡澀，使設(shè)備故障率增加［1］。

1.2?原因分析

シ治齦哐箍關(guān)柜在運行時發(fā)生絕緣故障的原因，具體如下：（1）環(huán)境影響因素。高壓開關(guān)柜大多是處于惡劣的環(huán)境運行，絕緣子作為設(shè)備的重要組成部分，如果空氣濕度較高，絕緣子干燥狀態(tài)受到影響，絕緣電阻無法正常工作，高壓開關(guān)柜絕緣層被損壞。因此，人們需要保證環(huán)境的干燥度，及時清理高壓開關(guān)柜外部的水漬，確保內(nèi)部絕緣電阻正常工作。為避免高壓開關(guān)柜出現(xiàn)污閃事故，要求運維人員做好對環(huán)境的把控，防止電流泄漏引發(fā)絕緣故障。（2）爬距與間隙不足。在正常電壓狀態(tài)下，電弧事故的產(chǎn)生與絕緣爬距和間隙不足有關(guān)。這時啟動高壓開關(guān)柜，絕緣層保護能力不強，無法達到絕緣等級要求，且內(nèi)部元件老化或質(zhì)量問題，最終引發(fā)絕緣事故。（3）設(shè)備自身質(zhì)量存在問題。從元件質(zhì)量與安裝步驟角度分析，高壓開關(guān)柜在使用之前，人們需要對設(shè)備進行耐壓試驗，以此了解設(shè)備整體和局部位置的耐壓性。如果元件性能不達標，設(shè)備的整體性能也會受到影響。

2?高壓開關(guān)柜絕緣事故的防范策略

2.1?加強故障排查

プ齪酶哐箍關(guān)柜運行環(huán)境的現(xiàn)場檢查工作，對絕緣事故進行故障排查，找出所有可能引發(fā)事故的部位，經(jīng)過詳細排查后降低事故發(fā)生概率。對此，以下建議可供參考：（1）避雷裝置。為了設(shè)備后期維護的便利性，不能將避雷裝置直接安裝在母線室外，安裝前應(yīng)對裝置進行預(yù)防性試驗，裝置運行時也要對其進行監(jiān)督，及時發(fā)現(xiàn)避雷裝置內(nèi)元件的損壞或老化情況。┆┆（2）天氣因素。如果高壓開關(guān)柜在室內(nèi)安裝，但為了防止室外潮濕的空氣無法進入室內(nèi)，工作人員也應(yīng)對高壓開關(guān)柜采取隔離措施。建議在室內(nèi)做好抽濕措施，確保室內(nèi)與室外空氣濕度處于同一水平。由于變電站濕氣比較重，高壓開關(guān)柜內(nèi)部會有凝露產(chǎn)生，建議工作人員使用濕度計對空氣濕度進行檢測，如果濕度超過80％，這將會影響高壓開關(guān)柜閃絡(luò)電壓的變化。（3）隔板質(zhì)量。使用絕緣材質(zhì)的隔板可以保證高壓開關(guān)柜處于絕緣環(huán)境下運行［2］。

フ攵愿哐箍關(guān)柜自身質(zhì)量問題，為了提升設(shè)備整體性能，確保所有元件性能過關(guān)，使設(shè)備通過耐壓試驗，建議對高壓開關(guān)柜的各項元件改進制造工藝。對此，要求工作人員嚴格按照規(guī)定緊固配件螺絲，緊固后如果螺桿過長，應(yīng)對瓷柱和緊固底板相接觸進行絕緣與加固處理，防止高壓開關(guān)柜運行時遇到局部電場集中問題。在組裝機械連鎖裝置時，應(yīng)合理區(qū)分分閘與合閘，防止二者誤操作，確保高壓開關(guān)柜正常工作。

2.2?嚴格按照規(guī)范進行操作

ソ年來國家已出臺高壓開關(guān)柜相關(guān)設(shè)計規(guī)范，確保高壓開關(guān)柜在運行時擁有穩(wěn)定性。要求電力運維人員做好元件質(zhì)量的檢驗與控制，對于制造工藝存在缺陷的元件進行優(yōu)化，必須保證單個元件通過測試才能開始組裝。各元件組裝之前，必須保證元件外表干燥，沒有污垢，同時應(yīng)選擇相適應(yīng)的螺栓連接組件。可以借助網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，憑借通信技術(shù)與傳感技術(shù)的優(yōu)勢，對高壓開關(guān)柜進行實時監(jiān)測，幫助人們及時發(fā)現(xiàn)故障，盡快找出故障位置，從而排除故障，避免絕緣事故發(fā)生?？梢允褂酶邏洪_關(guān)柜溫度監(jiān)測系統(tǒng)對設(shè)備溫度在線監(jiān)測，憑借系統(tǒng)的高壓隔離、抗強電場與熱穩(wěn)定性能，可以即時監(jiān)測高壓開關(guān)柜觸頭溫度情況，即時找出異常發(fā)熱的故障現(xiàn)象。

3?總結(jié)

プ芏言之，針對高壓開關(guān)柜在運行過程中存在的絕緣事故，本文對事故進行分類，結(jié)合事故現(xiàn)象分析絕緣事故產(chǎn)生的原因，并提出了科學有效的故障防范措施。在未來，電力企業(yè)應(yīng)加大對電力監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用，通過系統(tǒng)的實時監(jiān)測功能對高壓開關(guān)柜的運行狀態(tài)進行監(jiān)督與管控，進而降低事故發(fā)生概率。

ゲ慰嘉南祝

ィ1］張雷.高壓開關(guān)柜絕緣事故的分析及防范措施［J］.通信電源技術(shù)，2019，36（06）：151-153.

ィ2］安全喜.高壓開關(guān)柜絕緣事故分析與風險防范［J］.信息通信，2017（02）：272-273.