10 kV開關(guān)柜局部異常放電事故分析與處理

楊雨薇 王柯 胡首

摘 要：針對一起10 kV開關(guān)柜局部絕緣損壞導(dǎo)致設(shè)備異常放電的現(xiàn)場案例，通過分析現(xiàn)場局部放電試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)，運(yùn)用技術(shù)監(jiān)督手段，找到影響城區(qū)開關(guān)設(shè)備出線電纜安全運(yùn)行的主要問題，并提出綜合維護(hù)及整治方案，以確保10 kV開關(guān)設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：10 kV開關(guān)柜;絕緣損壞;局部放電

0? ? 引言

10 kV開關(guān)柜是城市配電網(wǎng)核心配電設(shè)備，直接影響城區(qū)可靠供電。出線電纜作為開關(guān)柜分配電能主要途徑，是整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)安全運(yùn)行的有力保障。隨著農(nóng)配網(wǎng)改造進(jìn)程的推進(jìn)[1]，大量開關(guān)柜投入運(yùn)行，因此，柜內(nèi)故障引發(fā)的停電事故和安全事故也在不斷增加，而絕緣故障是造成開關(guān)柜事故的最主要原因[2]。傳統(tǒng)的常規(guī)例行試驗(yàn)受到停電和試驗(yàn)周期長等因素影響，通常不能及時(shí)有效地發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷或隱患[3]。

1? ? 案例簡介

2017年1月，配電運(yùn)維班成員開展春安檢查帶電檢測時(shí)，發(fā)現(xiàn)10 kV 356開關(guān)柜后柜門下部超聲波局部放電檢測值偏大，測試值為16 dB（超聲波數(shù)據(jù)超過8 dB定義為有明顯放電現(xiàn)象）。跟蹤檢測，發(fā)現(xiàn)超聲波局部放電檢測值依然超標(biāo)，達(dá)到缺陷級別。停電檢查，發(fā)現(xiàn)電纜頭和掛在電纜頭上電纜金屬吊牌表面有放電痕跡，停電消除缺陷后恢復(fù)送電，運(yùn)行后局部放電數(shù)據(jù)檢測正常。該開關(guān)柜型號為KYN28A-12，2008年11月出廠，2009年6月投運(yùn)。

2? ? 案例分析

2.1? ? 帶電檢測

2017年1月13日，配電運(yùn)維班成員對10 kV開關(guān)柜高壓室進(jìn)行局放檢測（暫態(tài)地電壓、超聲波）[4]，發(fā)現(xiàn)10 kV 356開關(guān)柜后柜門下部存在超聲波放電信號（檢測時(shí)356開關(guān)柜負(fù)荷電流為15 A），現(xiàn)場通過PLUS+TEV測試儀聽筒可聽到放電聲，局放數(shù)據(jù)如表1所示。

2017年1月14日，對10 kV 356開關(guān)柜進(jìn)行帶電跟蹤復(fù)測，發(fā)現(xiàn)其后柜門下部超聲波依然為16 dB，在開關(guān)柜的后柜門縫隙處通過PLUS+TEV測試儀聽筒可聽到強(qiáng)烈而持續(xù)的放電聲，局放數(shù)據(jù)如表2所示。

在連續(xù)兩次跟蹤帶電檢測中，10 kV 356開關(guān)柜前后暫態(tài)地電壓值均合格，除后柜門下部以外的其他部位超聲波檢測信號也在合格范圍內(nèi)，超聲放電信號不合格部位集中在10 kV 356開關(guān)柜后柜門中下區(qū)域，即出線電纜隔室，如圖1和圖2所示（單位dB）。

2.2? ? 停電檢查

對10 kV 356開關(guān)柜進(jìn)行停電檢查處理，發(fā)現(xiàn)356開關(guān)柜電纜金屬吊牌處有放電痕跡（電纜吊牌為金屬不銹鋼材料，如圖3所示），初步判定電纜金屬吊牌放電為本次超聲檢測異常的原因，金屬吊牌放電痕跡如圖4所示。隨后，對356開關(guān)柜的斷路器、電流互感器、避雷器、下端引線支撐絕緣子進(jìn)行停電檢查，其絕緣試驗(yàn)合格，各元件連接接觸面螺栓緊固情況檢查合格，絕緣熱縮檢查合格。并對電纜頭、電纜吊牌放電痕跡進(jìn)行清除，將電纜吊牌移至電纜室底座槽鋼上并緊固好，如圖5所示。

2.3? ? 處理后檢測

處理完復(fù)電后對10 kV 356開關(guān)柜進(jìn)行帶電局放檢測（檢測時(shí)356開關(guān)柜負(fù)荷電流為17 A），暫態(tài)地電壓及超聲波數(shù)據(jù)恢復(fù)正常。具體局部放電試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)如表3所示。

1月15日，對10 kV 356開關(guān)柜進(jìn)行帶電跟蹤復(fù)測（檢測時(shí)356開關(guān)柜負(fù)荷電流為18 A），暫態(tài)地電壓及超聲波數(shù)據(jù)正常。具體局部放電試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)如表4所示。

通過復(fù)測發(fā)現(xiàn)，因開關(guān)柜內(nèi)出線電纜的金屬吊牌與電纜距離較近，引起局部絕緣損壞導(dǎo)致設(shè)備異常放電的缺陷已消除。

3? ? 綜合整治意見及要求

電纜金屬吊牌與電纜距離過小是導(dǎo)致電纜頭外護(hù)套表面放電的主要原因，因此，應(yīng)加強(qiáng)新開關(guān)柜投運(yùn)前驗(yàn)收把關(guān)，金屬吊牌與電纜宜保持一定距離，最好使用塑料吊牌或者將電纜信息裝設(shè)在開關(guān)柜外部;應(yīng)加強(qiáng)運(yùn)維巡視檢查，對于現(xiàn)有金屬吊牌結(jié)合線路停電進(jìn)行處理，更換成塑料吊牌，以及時(shí)排除金屬物件對柜內(nèi)絕緣的影響。

開展開關(guān)柜帶電檢測能夠有效發(fā)現(xiàn)柜內(nèi)潛伏性局部放電缺陷。帶電檢測局放異常時(shí)，應(yīng)結(jié)合開關(guān)柜專業(yè)化巡視結(jié)果等進(jìn)行綜合分析，提高檢測成效，從而安排行之有效的預(yù)防措施，保障城市配電網(wǎng)開關(guān)設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 楊雨薇，溫智慧，胡首.城鄉(xiāng)一體化的農(nóng)網(wǎng)配電自動化建設(shè)[J].大眾用電，2016，31（2）：36-37.

[2] 任雙贊，曾肖明，吳經(jīng)鋒，等.基于TEV和超聲波的開關(guān)柜局部放電便攜式檢測儀的研制[J/OL].電測與儀表，2019：1-6（2019-11-29）[2020-03-10].https：//kns.cnki.net/KCMS/

detail/23.1202.TH.20191129.1332.002.html.

[3] 陳博棟，包艷艷，郭陸，等.10 kV開關(guān)柜金屬氧化物避雷器局部放電精確定位及缺陷分析[J].電瓷避雷器，2019（3）：118-122.

[4] 焦夏男，熊俊，梁中熙，等.10 kV開關(guān)柜局放檢測與定位研究[J].電力科學(xué)與工程，2019，35（11）：62-67.

收稿日期：2020-03-13

作者簡介：楊雨薇（1988—），女，湖南長沙人，碩士研究生，講師，研究方向：電力電纜施工運(yùn)行與維護(hù)、配電設(shè)備運(yùn)行與檢修。

王柯（1973—），男，湖南邵陽人，高級技師，研究方向：變電檢修。