高壓開關(guān)柜絕緣事故的分析及防范措施

劉暢

隨著我國電力系統(tǒng)的迅猛發(fā)展，開關(guān)電器也將隨之智能化與高壓化?，F(xiàn)階段，高壓開關(guān)柜在變電站中隨處可見，它能有效提高變電站的工作效率與質(zhì)量，并在一定程度促進(jìn)變電站的持續(xù)發(fā)展。除此之外，開關(guān)拒的運行狀況直接影響著電網(wǎng)的整體安全水平，經(jīng)諸多研究表明，高壓開關(guān)柜常見故障主要有拒動和誤動故障、開斷與關(guān)合故障以及絕緣故障。基于此背景，筆者對高壓開關(guān)柜常見故障進(jìn)行了闡述，并對高壓開關(guān)柜絕緣故障處理辦法進(jìn)行了詳細(xì)說明。通過本文對高壓開關(guān)拒絕緣事故的分析及防范措施研究，以期為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行莫定基礎(chǔ)。

電力系統(tǒng)的正常運行離不開高壓開關(guān)柜，因此若開關(guān)柜絕緣件出現(xiàn)異常，則易導(dǎo)致電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障。近年來，據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，可知高壓開關(guān)柜會因其設(shè)計與結(jié)構(gòu)等問題出現(xiàn)故障，此外，高壓開關(guān)柜還存在“連誅”特性，即一臺開關(guān)柜出現(xiàn)事故，鄰柜也會隨之出現(xiàn)故障，基于此，筆者對高壓開關(guān)柜常見故障進(jìn)行論述，并分析其故障處理辦法，旨在降低高壓開關(guān)柜故障率。

1.高壓開關(guān)柜常見故障

1.1 拒動、誤動故障

拒動、誤動故障是一種常見故障，造成該故障的主要原因為：操動裝置與傳動設(shè)備出現(xiàn)異常，如結(jié)構(gòu)變形、部件老化、分合閘鐵芯松動等。此外，電氣控制及輔助回路異常亦會導(dǎo)致拒動、誤動故障出現(xiàn)，例如零件接觸不良、開關(guān)切換不調(diào)、操作電源異常等。

1.2 開斷與關(guān)合故障

斷路器異常則會導(dǎo)致開斷與關(guān)臺故障，當(dāng)本體出現(xiàn)少油現(xiàn)象時，則易導(dǎo)致機(jī)構(gòu)短路或漏油及滅弧室爆炸等。當(dāng)本體出現(xiàn)真空異?，F(xiàn)象時，其故障表現(xiàn)為真空度降低及陶瓷管破裂等。據(jù)相關(guān)研究表明，真空異常是誘發(fā)高壓開關(guān)柜出現(xiàn)故障的主要因素之一。

1.3 絕緣故障

絕緣件的主要功能調(diào)節(jié)電壓，并正確處理運行主電壓及各支電壓、限壓措施及絕緣性能這三者之間的關(guān)系，從而保證高壓開關(guān)柜的安全運行，取得可觀經(jīng)濟(jì)效益。由絕緣體異常所弓}起的故障主要有內(nèi)、外絕緣對地閃絡(luò)擊穿，雷電過電壓閃絡(luò)擊穿，CT閃絡(luò)、爆炸等。

2.高壓開關(guān)柜絕緣故障處理辦法

2.1 開關(guān)柜絕緣件絕緣水平的檢測

隨著國家電力系統(tǒng)的持續(xù)發(fā)展，相關(guān)部門便推薦了滿足國家標(biāo)準(zhǔn)GB311.1-1997的幾種沖擊電壓試驗方法。不同的絕緣體制需采用不同的絕緣水平測驗方法，非自恢復(fù)體制的絕緣設(shè)備應(yīng)采取3次法，而由非自恢復(fù)絕緣與自恢復(fù)絕緣所構(gòu)成的復(fù)合絕緣設(shè)備則需采用3/9次法。若被檢測絕緣體的耐受電壓裕度較大，那么它可采用15次法或3/9次法都可完成絕緣水平檢測。

2.2 開關(guān)柜絕緣件固件內(nèi)部放電形式分析

從開關(guān)柜絕緣件固件內(nèi)部放電形式角度出發(fā)，提高固體電解質(zhì)強(qiáng)度可有效促進(jìn)絕緣件固件的內(nèi)部放電，并能在一定程度上促進(jìn)高壓開關(guān)柜整體工作質(zhì)量與效率的提高。開關(guān)柜絕緣強(qiáng)度與電解質(zhì)強(qiáng)度密不可分，通過技術(shù)優(yōu)化、更換絕緣體等方式可有效提高固體電解質(zhì)擊穿電壓，但由于強(qiáng)度高的絕緣件的成本較高，因此不建議采用該方法。因此相關(guān)故障處理人員可采取用絕緣強(qiáng)度低的絕緣件覆蓋絕緣強(qiáng)度高的絕緣件的處理方式來增大高壓開關(guān)柜的絕緣強(qiáng)度。

2.3 實際運行中使用的絕緣材料

（1）導(dǎo)熱型硅橡膠絕緣材料

硅橡膠絕緣材料具有良好的阻燃性與抗干擾性，且外，其全周期使用壽命長，能在一定程度上節(jié)約一定投資成本，該絕緣材料使用方法如圖1所示

（2）防污閃涂料

防污閃涂料具有優(yōu)良的絕緣性能，并且其穩(wěn)定性強(qiáng)，能在迅速在絕緣材料表層形成牢固的涂層，從而有效提高絕緣材質(zhì)的絕緣性能，其使用示意圖如圖2所示。

2.4 運行現(xiàn)場實際情況運用

（1）增強(qiáng)母排的絕緣強(qiáng)度

母排的絕緣強(qiáng)度與熱縮套管的運行狀況密切相關(guān)，若套管在使用過程中出現(xiàn)老化破裂等問題，則會導(dǎo)致其在母排連接部位無法完成絕緣任務(wù)，而且由于放電位置常位于母排周圍，因此導(dǎo)致母排絕緣強(qiáng)度不高，其對母排進(jìn)行處理的大致過程如圖3所示。

（2）穿盤套管處的放電治理

穿盤套管主要負(fù)責(zé)隔離帶電導(dǎo)體的任務(wù)，因此該套管的質(zhì)量是影響絕緣強(qiáng)度的主要因素之一。高壓開關(guān)柜的穿盤套管置于屏蔽層，套管必須保證與母排間的充分接觸，從而得到等電位效果。此外，還應(yīng)避免暴露母排的接頭位置，防止套管內(nèi)壁放電，穿盤套管處的具體放電治理如圖4所示。

簡言之，傳統(tǒng)開關(guān)柜早已不能滿足當(dāng)前電力系統(tǒng)的發(fā)展所需，高壓開關(guān)柜便逐漸進(jìn)人人們的視野，但由于開關(guān)柜絕緣設(shè)備受環(huán)境極其結(jié)構(gòu)等影口向，易出現(xiàn)一些絕緣隱患，因此相關(guān)電力工作人員需及時開展開關(guān)柜絕緣件絕緣水平的檢測工作，從而降低高壓開關(guān)柜故障率。基于此，本文對高壓開關(guān)柜絕緣故障處理辦法進(jìn)行了詳盡論述，旨在促進(jìn)電力安全系統(tǒng)的全面構(gòu)建。