10 kV開關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開關柜局部絕緣損壞導致設備異常放電的現場案例，通過分析現場局部放電試驗測試數據，運用技術監督手段，找到影響城區開關設備出線電纜安全運行的主要問題，并提出綜合維護及整治方案，以確保10 kV開關設備安全穩定運行。

關鍵詞：10 kV開關柜;絕緣損壞;局部放電

0? ? 引言

10 kV開關柜是城市配電網核心配電設備，直接影響城區可靠供電。出線電纜作為開關柜分配電能主要途徑，是整個電網系統安全運行的有力保障。隨著農配網改造進程的推進[1]，大量開關柜投入運行，因此，柜內故障引發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柜事故的最主要原因[2]。傳統的常規例行試驗受到停電和試驗周期長等因素影響，通常不能及時有效地發現絕緣缺陷或隱患[3]。

1? ? 案例簡介

2017年1月，配電運維班成員開展春安檢查帶電檢測時，發現10 kV 356開關柜后柜門下部超聲波局部放電檢測值偏大，測試值為16 dB（超聲波數據超過8 dB定義為有明顯放電現象）。跟蹤檢測，發現超聲波局部放電檢測值依然超標，達到缺陷級別。停電檢查，發現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送電，運行后局部放電數據檢測正常。該開關柜型號為KYN28A-12，2008年11月出廠，2009年6月投運。

2? ? 案例分析

2.1? ? 帶電檢測

2017年1月13日，配電運維班成員對10 kV開關柜高壓室進行局放檢測（暫態地電壓、超聲波）[4]，發現10 kV 356開關柜后柜門下部存在超聲波放電信號（檢測時356開關柜負荷電流為15 A），現場通過PLUS+TEV測試儀聽筒可聽到放電聲，局放數據如表1所示。

2017年1月14日，對10 kV 356開關柜進行帶電跟蹤復測，發現其后柜門下部超聲波依然為16 dB，在開關柜的后柜門縫隙處通過PLUS+TEV測試儀聽筒可聽到強烈而持續的放電聲，局放數據如表2所示。

在連續兩次跟蹤帶電檢測中，10 kV 356開關柜前后暫態地電壓值均合格，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，超聲放電信號不合格部位集中在10 kV 356開關柜后柜門中下區域，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開關柜進行停電檢查處理，發現356開關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開關柜的斷路器、電流互感器、避雷器、下端引線支撐絕緣子進行停電檢查，其絕緣試驗合格，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

處理完復電后對10 kV 356開關柜進行帶電局放檢測（檢測時356開關柜負荷電流為17 A），暫態地電壓及超聲波數據恢復正常。具體局部放電試驗測試數據如表3所示。

1月15日，對10 kV 356開關柜進行帶電跟蹤復測（檢測時356開關柜負荷電流為18 A），暫態地電壓及超聲波數據正常。具體局部放電試驗測試數據如表4所示。

通過復測發現，因開關柜內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致設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致電纜頭外護套表面放電的主要原因，因此，應加強新開關柜投運前驗收把關，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在開關柜外部;應加強運維巡視檢查，對于現有金屬吊牌結合線路停電進行處理，更換成塑料吊牌，以及時排除金屬物件對柜內絕緣的影響。

開展開關柜帶電檢測能夠有效發現柜內潛伏性局部放電缺陷。帶電檢測局放異常時，應結合開關柜專業化巡視結果等進行綜合分析，提高檢測成效，從而安排行之有效的預防措施，保障城市配電網開關設備安全穩定運行。

[參考文獻]

[1] 楊雨薇，溫智慧，胡首.城鄉一體化的農網配電自動化建設[J].大眾用電，2016，31（2）：36-37.

[2] 任雙贊，曾肖明，吳經鋒，等.基于TEV和超聲波的開關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開關柜局放檢測與定位研究[J].電力科學與工程，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：電力電纜施工運行與維護、配電設備運行與檢修。

王柯（1973—），男，湖南邵陽人，高級技師，研究方向：變電檢修。