高压开关柜绝缘故障处理分析

Power Technology

︱198︱2017年9期高压开关柜绝缘故障处理分析

王海波

国网淮安供电公司，江苏 淮安 223001

摘要：近些年来,电力高压开关柜在运行过程中会出现一些问题，尤其是绝缘故障问题，直接影响到了高压开关柜的正常工作。本文分析了高压开关柜绝缘故障的类型，并提出了针对性的高压开关柜绝缘故障处理方法，同时给高压开关柜绝缘故障处理也提出了一些个人建议，希望本文能对相关工作有所帮助。

关键词：高压开关柜；绝缘故障；处理

中图分类号：TM564 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2017）09-0198-01

高压开关柜在电力系统中的作用不言而喻，在常见的开关柜故障类型中，绝缘故障发生频率较高，而且一旦出现事故，往往周围的开关柜也会受到波及，因此高压开关柜的绝缘故障处理显得极为重要。

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 母排与穿墙套管间的放电

在高压开关柜中，穿墙套管的材质采用的是环氧树脂，本身重量较强，且性能较为优异，承受能力较强，而从憎水性上来看有较大的缺陷，由于长期处理较差的工作环境下，很容易造成表面放电。母排在安装时出现偏差或者在运行中振动位置偏移，母排和套管间的空气间隙不能均匀分布，相应的电场不均匀分布出现放电现象，随着时间的推移，会造成母排表面的热缩套管绝缘层损坏，出现绝缘故障。

1.3 动静触头及触头盒处的放电

断路器是高压开关柜的主要设备之一，保证了其安全稳定运行，在断路器中通过的电流和电压数值较大，动静触头放电往往由于动静触头接触不良。触头盒处手车触壁绝缘层较薄，出现闪络现象，产生电弧。在高压开关柜运行中出现断路器不良，主要发生在动静触头连接点处，高压开关柜本身的强度不足，在短路电流经过时，柜体和开关会生位移变化，导致触头间的电阻增加产生电弧，严重时会发生爆炸。动静触头由于长时间使用，机械磨损很容易出现接触点减小，触头之间接触不良，再加上工作人员在操作时，触头插入深度过小，导致接触电阻明显增加，造成放电而发生绝缘故障。

1.4 电缆室处的隐患放电点

电缆室放电较为常见，尤其高压开关柜运行中的环境湿度较大，电缆室各个设备会出现相间或相对地放电，加上绝缘隔板受潮出现新的绝缘故障问题，都导致了电缆室时常出现放电现象。电缆发生绝缘问题大多数都是集中在三相电缆分叉位置，电缆安装的附件使用错误、安装工艺控制不佳、安装位置失误、距离过近等问题，都会发生绝缘放电。

2 高压开关柜绝缘故障处理方法

2.1 增强母排的绝缘强度

高压开关柜中母排绝缘处理的方法，一般都是选择热缩套管覆盖，但是在运行过程中，热缩套管极易出现老化开裂问题，并不能明显提高高压开关柜内的异构部位和母排搭接部分的绝缘强度，而绝缘故障发生的位置也经常是在这些位置，其表面没有憎水性，很容易发生放电，因此增强母排的绝缘强度势在必行。借助绝缘涂料对母排进行绝缘处理，能有较好的绝缘效果，尤其是在异构位置能有效提高绝缘的强度。

2.2 穿墙套管处的放电治理

在高压开关柜中，穿墙套管能起到较好的绝缘作用，在高压开关柜中的穿墙套管选择上需要增加屏蔽层，并且保证屏蔽层和母排之间有效解除，尤其是避免母排接头位置的螺栓尖深入到穿墙套管内出现放电，在穿墙套管内接头部分需要借助阻燃导热型硅橡胶绝缘涂料进行处理，避免发生接头放电时影响到穿墙套管的质量，而影响到穿墙套管的绝缘效果。

2.3 断路器触头盒绝缘增强处理

高压开关柜内的放电位置大多数发生在触头盒内壁，究其原因主要是动静触头接触不良。针对这一问题，需要对断路器的触头盒进行绝缘增强处理，尤其是母排端部进行打磨，防止过尖放电，并且在静触头周围母排出刷涂绝缘材料，避免母排直接和空气接触放电。针对动静触头放电引起的闪络，触头盒内部可以喷涂防污闪材料，这样在原来绝缘材料表面再增加喷涂一层提高憎水性材料，避免在恶劣工作环境中，触头盒严重污染绝缘性能降低。

2.4 电缆室处的隐患放电点处理

电缆室的隐患放电位置，最为常见的就是绝缘隔板和电缆头，一旦出现绝缘放电，很容易造成绝缘故障，严重时直接影响到高压开关柜的正常运行，针对这一情况，在常见的放电位置进行绝缘材料刷涂处理。

3 高压开关柜绝缘故障处理的建议

3.1 进行冲击耐受电压试验

根据国家标准，高压开关柜进行冲击耐受电压试验，实验方法主要包括3次法、3/9次法、15次法等，目前在高压开关柜雷电耐冲击压试验中，较为常用的是15次法，进行复合绝缘设备的试验，一些中压设备达到绝缘最小空气尺寸下，3/9次法也可。

3.2 提高固体电解质击穿电压

提高高压开关柜的绝缘强度，需要提高固体电解质击穿电压，二者的关系极为密切，提升固体电解质击穿电压可以从两方面来考虑：一种是技术改造，更换绝缘件，使其绝缘强度更低，但是从实际状况来看，需要消耗大量的成本，实现难度较高；另一种是不改变原来的绝缘件，只是在原来绝缘件上增加一些绝缘强度较高的绝缘层，就是在导电体上覆盖绝缘材料，在不更换原来绝缘材料的基础上，提高绝缘件的绝缘强度。

3.3 丰富绝缘材料类型

借助绝缘材料喷涂，可以明显增加绝缘强度，起到较好的绝缘效果。在绝缘材料选择上，可以根据绝缘要求的不同选择不同的材料。结合高压开关柜的故障类型和发生原因可以看出，运行环境较差，极易出现绝缘闪络，也会污染到其他绝缘件，发生污闪事故，再加上装配和接触不良，出现发热导致绝缘故障，因此在易发生绝缘故障的位置喷涂绝缘材料，是高压开关柜较为常见的绝缘故障处理方法。丰富绝缘材料类型，能针对不同的位置选择不同的绝缘材料，较为常见的包括JY-1 阻燃导热型硅橡胶绝缘材料和SRTV 高自洁防污闪涂料。JY-1是一种固化绝缘材料，绝缘性能优异，而且也有较好的阻燃和导热性能，使用寿命较长。SRTV是一种新型的防污闪涂料，而且没有硅橡胶材料会吸附灰尘，利用氟材料，表面张力较低，自洁性能较为优异，憎水性、绝缘性、憎油性等性能都较好，可以用作防污闪涂料，因此SRTV选择用氟材料和有机硅形成聚合物，优势互补。借助这些绝缘材料，能起到较好的喷涂效果，能较好地处理高压开关柜的绝缘故障，并提高其绝缘性能。

4 结论

综上所述，绝缘故障是高压开关柜故障中较为常见的一种，通过对高压开关柜常见绝缘故障类型的分析，可以总结得知，受到运行环境的影响，极易出现柜内凝露，影响到柜内设备的绝缘问题，笔者针对这些绝缘故障发生的原因出发，提出针对性的解决措施，降低高压开关柜绝缘故障的发生频率，保证电网的安全稳定运行。

参考文献：

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