高压开关柜绝缘故障分析与处理闫彩霞

高压开关柜绝缘故障分析与处理闫彩霞

闫彩霞

宁夏机场有限公司宁夏自治区银川市750001

摘要：在电力系统中，高压开关柜是非常重要的一部分，其中高压开关柜绝缘状态是引发电力系统出现故障的重要原因。高压开关柜一旦发生绝缘事故会造成严重的后果，所以必须加强对高压开关绝缘故障的分析和处理，更好的保证电力系统安全稳定的运行。本文主要对高压开关柜常见绝缘故障类型和高压开关柜绝缘故障处理办法进行了阐述，以供参考。

关键词：开关柜；凝露现象；绝缘问题；故障

在电力系统中，高压开关柜是非常重要的一部分，其中高压开关柜绝缘状态是引发电力系统出现故障的重要原因。高压开关柜一旦发生绝缘事故会造成严重的后果，所以必须加强对高压开关绝缘故障的分析和处理，更好的保证电力系统安全稳定的运行。

1.高压开关柜常见绝缘故障类型分析

1.1母排相间或相对地短路

从电气装置和母线装置安全施工规范来看，10kV带电母排对地与相间的安全净距为125mm，35kV安全净距为300mm，不过在实际高压开关柜安装时，受到柜宽参数的影响，安全净距经常会低于安全标准，极易发生相间或相对地短路。针对这一问题，一般解决方法是借助绝缘隔板增强绝缘性能，在一定程度上降低了相间或相对地短路事故发生频率，不过可能会引发其他绝缘问题。绝缘隔板主要材料一般为环氧树脂，极易受潮，再加上净距较低，在凝露条件下，很容易造成绝缘隔板的电阻迅速下降并放电，造成母排相间或相对地短路。

1.2穿盘套管放电绝缘事故类型

对于穿盘套管绝缘放电而言，主要就是相关管理人员与技术人员在对其进行管理的时候，不能保证环氧树脂绝缘材料的应用质量。同时，在设备长期处于潮湿环境中，就会出现放电的现象，无法保证空气间隙的均匀性，进而发生母排表面严重损坏的问题，造成绝缘故障。

1.3动静触头及触头盒处的放电

高压开关柜属于电力系统的主体设备，会直接承受大电流与高压电，是安全运行的主要设备。如果出现动静触头与触头盒接触不良而导致的放电的现象，将直接影响设备的正常运行，任其发展会造成故障。另外运行人员操作不当，小车开关推进不到位，将会出现动静触头插入深度不足的现象，也会影响通流能力，造成接触面发热，进而发展为故障。

1.4电缆室隐患放电

主要就是在电缆室中，进线电缆与电缆室等对地之间出现放电的问题。原因是部分高压开关柜的距离不能满足相关要求，也没有全面应用绝缘隔板对其进行复合绝缘处理。

2.高压开关柜产生绝缘故障原因

2.1爬距及空气间隙不够

空气间隙和爬距不足是开关柜发生绝缘故障的根本原因。特别是手车柜和中置柜，供应商为了缩短柜体尺寸，断路器，隔离插头在柜体中相间或对地距离，大幅度减小，却未采取有效的保证绝缘强度的措施。

2.2制造、装配质量及工艺不良

开关柜整体耐压水平整体受限于制造质量及装配质量。例如开关柜内的单个元件可以通过耐压试验，但开关柜整柜却通不过，原因是装配质量差。如紧固螺丝不规则，拧紧后螺杆长出螺母过多，形成隐患放电点；有的支持瓷瓶的紧固底板成"T"型，在支持瓷瓶处未作特殊处理，这样不仅缩短了绝缘距离，而且造成电场局部分布不均匀。另外，支持瓷瓶质量差，动稳定性能差，在短路电流冲击下发生断裂，造成事故扩大。

2.3接触不良或容量不足，发热导致开关柜火灾

当接点接触不良或容量不足时，该处局部温度升高，严重时烧断该处导流部件，引起对地或相间弧光短路，造成绝缘闪络。某变电所就发生一起因刀闸下触头发热烧断造成短路，引起二次电缆起火、开关柜爆炸事故。

2.4环境条件的影响

开关柜运行的环境条件是导致开关柜发生绝缘闪络的主要原因，不断加剧的大气污染，逐渐污染了电力设备的绝缘子、套管及母线绝缘件。分析多年来开关柜污闪事故，总结出发生开关柜污闪的原因主要是：第一是污秽和潮湿两个因素同时存在于绝缘子的表面。灰尘附在绝缘子表面，在干燥的环境下，绝缘电阻仍然很高，所以在干燥气候下不会发生污闪。另外清洁水的电阻也很高，如果绝缘子不脏污，它虽然受潮了，但绝缘强度仍很高，这里也不发生污闪。一般情况下，干旱气候持续的时间较长，绝缘子及母线积污多了，这时又突然下雾，而下雾的时间较长（一般2~3小时），污秽被雾水充分地潮湿，在绝缘件上形成凝露，此时产生污闪的可能性较大。第二主要是人为原因，设计的绝缘子串泄漏距离偏小，不能适应污秽和潮湿的环境。污闪是在绝缘电阻下降、泄漏电流增大到一定程度时才发生的。在同样的污染受潮和同样的电压下，如果绝缘子的泄漏距离较长，泄漏电流增长就比较快，泄漏距离越长，电弧的弧径就越长，闪络就难以发生。如果绝缘子的泄漏距离小，放电容易跨接两端电极，从而发展闪络。

3.高压开关柜绝缘故障处理办法

3.1高压开关柜绝缘件绝缘水平的检测

在高压开关柜实际运行中，要想更好的处理绝缘故障问题，就要利用先进的检测技术对其进行检测，做到及时发现绝缘件的故障问题，并采取有效措施解决问题。

3.2高压开关柜绝缘监督管理

在绝缘监督管理过程中，相关技术人员必须准确掌握开关柜的绝缘状态，从固体内部绝缘强度与表面绝缘强度两方面入手，提升绝缘强度。相关技术人员需要利用技术改造方式，对绝缘强度低的设备进行更换处理，特别是零值绝缘子的检测与更换。其次，结合停电清扫的机会，技术人员要对设备绝缘表面进行处理，清扫后喷洒一层具有绝缘性能的涂料，预防污闪发生。最后，相关技术人员需要对裸露的导电体进行处理，在重要部位缠绕一层绝缘材料或增设绝缘护套，进一步提升绝缘水平。

3.3科学使用绝缘材料

在选用设备绝缘材料时必须兼顾经济效益与安全效益，为了确保足够的绝缘水平，尽量采用绝缘性能好、化学稳定性强的绝缘材料，并根据绝缘材料的特点采取必要的辅助措施加强绝缘。

首先，应用阻燃导热硅橡胶绝缘材料，主要因为此类材料具有良好的阻燃性能、绝缘性能、导热性能等，可以延长设备的使用寿命，提升高压开关柜的运行可靠性，增强其运行效果。

其次，应用高自洁防污闪涂料。相关技术人员与管理人员可以利用防污闪涂料对其进行喷洒，可以有效提升其化学稳定性，增强涂料的应用效果。但是，此类涂料容易吸附尘土，需利用氟材涂料对其进行处理。

3.4现场管理措施

在现场管理工作中，相关技术人员与管理人员需要增强母排的绝缘强度，并对穿柜套管的位置进行调整，保证其运行质量符合相关规定。

4.总结

高压开关柜是供配电系统中最常用的电气设备，其运行质量是确保供配电系统正常供电的重要基础。但是受到开关柜质量、运行、检修和工作环境等多方面的影响，高压开关柜在运行过程中出现的故障也多种多样，故在处理高压开关柜故障时，只有掌握各类故障产生的内在原因，同时施以有针对性的处理措施，才能解决高压开关柜故障。另外，应做到未雨绸缪，进一步加强高压开关柜的检修和维护力度，可有效降低其故障率，减少供电事故的发生。

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