高壓開關柜存在的絕緣問題及對策

戎學峰

(浙江省電力公司舟山電力公司,浙江舟山 316000)

高壓開關柜存在的絕緣問題及對策

戎學峰

(浙江省電力公司舟山電力公司,浙江舟山 316000)

高壓開關柜的絕緣性能不僅是確保設備正常運行的關鍵因素,也是確保設備安全性能的重要保障。首先介紹了高壓開關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柜絕緣性能的方法;最后,給出了提高高壓開關柜絕緣性能的措施。通過對高壓開關柜絕緣性能的改善,可以提高設備的安全穩定性能,防止發生設備爆炸等安全事故。

高壓開關柜 絕緣 對策

高壓開關柜是指用于電力系統發電、輸電、配電、電能轉換和消耗中起通斷、控制或保護等作用的裝置。高壓開關柜應用的范圍十分的廣泛，其絕緣性能的好壞，直接關系到電網能否安全運行。高壓開關柜的絕緣事故會造成嚴重的危害，不僅會對設備開關造成損壞，而且會對電網造成沖擊，甚至引起停電事故，進而造成重大的經濟損失。所以，改善高壓開關柜的絕緣性能，保證其安全運行，具有重要的實際意義。

1 高壓開關柜的絕緣

高壓開關柜的絕緣性能不僅是確保設備正常運行的關鍵因素，也是確保設備安全運行的重要保障。高壓開關柜的絕緣性能與其所使用的絕緣材料，以及開關柜的結構設置有重要關系。目前高壓開關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，還要考慮經濟因素的影響。有數據統計表明，絕緣材料選擇和設置占開關設備整體成本的40%以上，所以，選擇合適的絕緣材料對高壓開關柜的經濟性具有重要的影響[1]。

目前高壓開關柜中應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，同時可以保證設備小型化，并且能夠提高高壓開關柜抵抗外界環境的能力。

2 高壓開關柜存在的絕緣問題及造成絕緣事故的原因

高壓開關柜的絕緣問題是高壓開關柜事故中經常出現的事故。元件絕緣水平過低，會導致高壓開關發生爆炸等重大的事故。所以高壓開關柜的絕緣問題應該引起足夠的重視。高壓開關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?？諝饨^緣一般是指高壓開關柜內帶電體之間的絕緣，也包括帶電體與大地之間的絕緣?？諝饨^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，距離越大，絕緣程度越高。對于空氣絕緣的間隙，我國在《高壓配電裝置設計技術規程》中做了明確的規定。規定中給出的10KV空氣絕緣的最小間隙不能少于125mm。但是，一些廠家為了節約成本，并沒有嚴格的控制空氣絕緣的間距，有些不合格產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，因而極易發生事故[2]。

(2)配套附件的制造質量低、裝配工藝差。高壓開關柜配套附件的制造質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，會導致整體絕緣水平的下降。所以，高壓開關柜內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柜的整體絕緣水平下降。這就要求高壓開關柜要有較高的裝配工藝。一般情況下，10KV高壓開關柜內附件的絕緣爬距規定為：有機材料20mm/KV，陶瓷材料18mm/KV[3-4]。

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

3 高壓開關柜絕緣性能檢測方法

高壓開關柜應用的范圍十分的廣泛，其絕緣性能的好壞，直接關系到電網能否安全運行。高壓開關柜的絕緣事故會造成嚴重的危害，不僅會對設備開關造成損壞，而且會對電網造成沖擊，甚至引起停電事故，進而造成重大的經濟損失。所以，對高壓開關柜的絕緣性能進行檢測，及時發現絕緣漏洞是十分必要的。高壓開關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。當設備的絕緣部分發生局部放電現象時，會產生聲波信號。放電程度的大小，決定了聲波信號的強弱程度，從統計角度看，二者成正比例關系。所以，可以利用超聲波檢測技術，通過檢測聲波的強弱來判斷絕緣性能。

(2)TEV檢測技術。當設備的絕緣部分發生局部放電現象時，放電電量會首先在與放電點相鄰接地的金屬部分聚集，進而形成電流脈沖波，并向四周擴散。所以，可以通過檢測局部放電產生的TEV信號來判斷絕緣性能。

(3)實時在線監測監測技術。實時在線檢測檢測技術，是基于超聲波檢測技術和TEV檢測技術基礎上與自動化技術集成的檢測技術。

4 提高高壓開關柜絕緣性能的措施

提高高壓開關柜絕緣性能的措施主要有以下幾個方面：

(1)制造廠商應嚴格按照國家標準制造。同時要保證配套附件的制造質量要求，以及裝配工藝要求。

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

(3)加強高壓開關柜的維護。及時對絕緣層上的灰塵進行清理。當發現絕緣層有破損時要及時的采取補救措施。定期對高壓開關柜的絕緣性能進行檢測。

5 結語

本文主要研究了高壓開關柜存在的絕緣問題及對策。高壓開關柜的絕緣性能不僅是確保設備正常運行的關鍵因素，也是確保設備安全運行的重要保障。首先介紹了高壓開關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柜絕緣性能的方法;最后，給出了提高高壓開關柜絕緣性能的措施。通過對高壓開關柜絕緣性能的改善，可以提高設備的安全穩定性能，防止發生設備爆炸等安全事故。

[1]編委會.高壓開關柜安裝、調試、運行與維護手冊[M].北京：中國電力出版社,2005

[2]葉國棟.現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絕緣導線雷擊斷線機理分析和防治措施[J].高電壓技術,2007,33(1)：102-105.

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

戎學鋒(1965—),男,大學本科,電氣工程師,國網浙江省電力公司舟山供電公司,電力經濟技術研究所,配電網規劃管理工作。