變電站開關柜局部放電檢測數據分析

摘 要：簡要總結了影響開關柜局部放電檢測結果的主要干擾源，結合某電網開關柜局放檢測數據的統計分析，提出了防止金屬封閉開關柜設備局部放電檢測結果超標的措施。

關鍵詞：開關柜;局放檢測;數據分析;措施建議

0 引言

目前檢測開關柜局部放電超聲波與暫態對地電壓時，容易受外界客觀干擾源影響，且干擾源難以消除，暫態對地電壓檢測數據較難直接反映開關柜的真實情況，需長期跟蹤檢測并對比分析相關數據。本文針對同一設備、不同時間的檢測數據對比，分析影響開關柜局放檢測數據的主要因素，并提出相應預防措施。數據均由基于英國EA Technology公司生產的UItraTEV開關柜局部放電檢測設備檢測而得。

1 影響局放的主要干擾源

（1）戶外架空線的強電暈干擾會對開關室的進線柜及相鄰柜的超聲波和暫態對地電壓測試值造成影響。（2）主變冷卻器等大電機運轉時，由于內部線圈的轉動會在外殼產生較高的暫態對地電壓測試值，進而對開關室的進線柜及相鄰柜的超聲波和暫態對地電壓測試值造成影響。（3）靠近燈源會使超聲波測試值異常變大。（4）屋頂日光燈損壞后鎮流器不停啟動會導致暫態對地電壓測試值提高很多，其影響范圍較大，可以覆蓋一個主控室或高壓開關室。（5）開關柜背面的帶電指示器會造成暫態對地電壓測試值偏高。（6）人耳可聞的聲音等會對超聲波測試帶來極大干擾。

2 開關柜局放檢測數據統計分析

2018年上半年對某電網1 768面35 kV、10 kV開關柜局放檢測結果進行了統計，1 642面檢測結果為“正常”，占比91.37%;111面檢測結果為“異常”，占比6.18%;15面檢測結果為“嚴重”，占比0.83%。開關柜局放檢測結果比例如圖1所示。

通過2017年下半年與2018年上半年前后兩次開關柜局放檢測結果對比，如圖2所示，結果超標的開關柜基本都出現在同一變電站內，即圖2中黑灰相間部分。部分開關柜經過防潮隱患治理（封堵、加除濕空調及防潮冷凝裝置）后2018年仍然存在檢測結果超標現象，甚至部分變電站出現不減反增的情況。開關柜局部放電檢測總體結果與環境溫濕度統計如表1所示。3 影響因素分析

3.1? ? 設備運行負荷

2017年和2018年檢測結果超標的開關柜設備中，僅有個別幾臺開關柜出現了過負荷情況，可以判定設備運行過負荷并非是導致開關柜局放檢測超標的直接因素。

3.2? ? 溫濕度

對開關柜運行環境溫濕度進行統計并檢測得出結果超標及正常的開關柜基本均勻分布于不同變電站的同一運行環境，可見溫濕度也并非導致超標的直接因素。

3.3? ? 個別凝露現象

當與空氣接觸的物體表面溫度低于空氣露點時，其表面將發生凝露現象（露點或露點溫度是指在固定氣壓下，空氣中所含的氣態水達到飽和而凝結成液態水所需要降至的溫度）。

實際情況下，開關柜凝露一般發生在柜壁內表面，依據凝露產生原理，當柜壁內表面溫度降低到柜內空氣的露點以下時，就會在內壁產生凝露。因此，防凝露問題的重點就在于提高柜壁內表面溫度和降低柜內部空氣的相對濕度兩方面。

降低柜內部空氣相對濕度方面：可通過在高壓室內加裝除濕空調和在柜內加裝防潮冷凝裝置的措施，降低內部空氣相對濕度。

提高柜壁內表面溫度方面：目前變電站開關柜普遍采用冷軋鋼板和不銹鋼，這兩類材料導熱系數極高。高導熱系數的材料對提高柜壁內表面溫度非常不利。而降低柜體材料的導熱系數，在一定范圍內能迅速提高柜內壁溫度，避免凝露。

4 措施建議

（1）動態調整狀態檢測周期。針對檢測超標的開關柜設備建議安排停電檢查，進一步查明原因，徹底消除隱患;同時縮短檢測周期，持續跟蹤、分析對比數據。

（2）納入缺陷進行管控。參照缺陷定級將開關柜設備局放檢測結果為異常、嚴重狀態的納入缺陷管控，以提高對異常設備的診斷及處置效率。

（3）開展開關柜防潮隱患專項治理。1）封堵高壓室通風窗，防止潮氣大量進入;2）開關柜內加裝防潮冷凝裝置（冷凝管引至室外排水或固定容器內儲水）;3）結合巡視周期跟蹤、記錄高壓室溫濕度情況;4）配置除濕空調。

（4）查明導致局放超標的要因。重視局放檢測工作及數據后續分析，從安裝工藝、設備固有缺陷、運行環境等方面進行多維度專業分析，查明導致開關柜設備局部放電檢測結果“嚴重”的主要因素，不斷積累局部放電檢測技術的應用經驗。

（5）建議開展柜體設備防凝露精益化課題研究。通過理論計算，選取適當噴涂保溫涂料或采用低導熱系數材料的方式，有針對性地對柜體局部部位（如開關柜凝露部位重點考慮柜頂）進行處理，以改善柜壁內表面溫度，補充現有防潮隱患治理手段，提高防凝露效率。

5 結語

金屬封閉開關柜設備局部放電超聲波、暫態對地電壓帶電檢測工作是一項需要長期開展、定期檢測的工作，對于預防電力事故，有效提高設備健康水平及供電可靠性起到關鍵作用。相關人員要充分認識到局放檢測工作的重要性和迫切性，及時發現問題，認真吸取教訓，避免類似故障的發生。

收稿日期：2020-01-04

作者簡介：龔偉（1987—），男，云南江川人，工程師，研究方向：變電運行。