高壓開關(guān)柜的絕緣技術(shù)分析

普金龍

摘要：本文從高壓開關(guān)柜入手，針對(duì)高壓開關(guān)柜絕緣事故問題進(jìn)行了分析研究，希望能夠?yàn)楦邏洪_關(guān)柜的絕緣化處理工作提供一些幫助，實(shí)現(xiàn)高壓開關(guān)柜的穩(wěn)定運(yùn)行。高壓開關(guān)柜經(jīng)常會(huì)發(fā)生各種的絕緣事故的發(fā)生，對(duì)人民群眾的生活質(zhì)量造成影響，因此，要做好高壓開關(guān)柜絕緣處理工作，防止高壓開關(guān)柜絕緣事故出現(xiàn)，保證高壓開關(guān)柜的穩(wěn)定運(yùn)行，保障人民群眾的用電安全，促進(jìn)電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：高壓開關(guān)柜;絕緣技術(shù)

1高壓開關(guān)柜常見事故

高壓開關(guān)柜作為連接輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)之間的樞紐道路，對(duì)配電網(wǎng)可靠性的提升起到至關(guān)重要的作用。高壓開關(guān)柜故障頻發(fā)成為配網(wǎng)可靠性提升的主要障礙。與此同時(shí)，隨著以空氣為主要絕緣介質(zhì)的開關(guān)柜智能化與小型化的發(fā)展與應(yīng)用，開關(guān)柜空間尺寸以及占地面積大幅減小，為保證開關(guān)柜絕緣水平不下降，大量絕緣隔板應(yīng)用于開關(guān)柜內(nèi)，這就要求開關(guān)柜具有更高的絕緣可靠性。然而，現(xiàn)有開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及電氣布置方式仍遵從80年代的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，無法滿足如今智能化與小型化的需求。同時(shí)，工藝制造技術(shù)的不完善以及設(shè)計(jì)上缺少對(duì)實(shí)際運(yùn)行工況的考慮導(dǎo)致開關(guān)柜絕緣性能難以達(dá)到預(yù)期效果。近年來，高壓開關(guān)柜內(nèi)局部放電頻發(fā)。2010—2015年，根據(jù)27家省級(jí)電網(wǎng)公司40.5kV開關(guān)柜故障案例統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，開關(guān)柜絕緣裕度不足、溫升過高、頻繁放電等問題，60%是由于開關(guān)柜小型化后內(nèi)部絕緣器件不合理布置導(dǎo)致的絕緣距離不足、絕緣性能降低造成的。根據(jù)故障分析原因主要有：①運(yùn)行微環(huán)境的影響。開關(guān)柜內(nèi)運(yùn)行環(huán)境差、溫度高、濕度大、污穢嚴(yán)重，造成絕緣故障頻發(fā);②柜內(nèi)器件布置不合理，導(dǎo)致設(shè)備空間小、結(jié)構(gòu)緊湊、絕緣距離較小;③絕緣隔板材料問題。母排之間加裝絕緣隔板，由于隔板材料易吸水，受潮后逐漸老化，導(dǎo)致絕緣水平降低。因此，開關(guān)柜內(nèi)產(chǎn)生局部放電主要是在微環(huán)境的影響下，較小的安全距離以及絕緣隔板老化的原因造成的。對(duì)于絕緣隔板而言，絕緣隔板材料材質(zhì)差、凝露、老化、絕緣隔板與帶電體空氣凈距離不足是造成局放的主要原因。

2高壓開關(guān)柜的絕緣技術(shù)措施分析

2.1檢測絕緣件的真實(shí)絕緣能力

在開關(guān)柜運(yùn)行階段，想要有效處理絕緣故障的相關(guān)問題，可以借助較為先進(jìn)的檢測手段對(duì)故障部位進(jìn)行檢測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障問題并且第一時(shí)間解決，采取有效的檢測技術(shù)和解決辦法，將安全隱患盡早排除。對(duì)12kV開關(guān)柜進(jìn)行檢測時(shí)，相關(guān)技術(shù)人員要掌握絕緣凈空氣間隙，并在此基礎(chǔ)上完成沖擊耐受電壓的相關(guān)試驗(yàn)，進(jìn)一步提升檢測質(zhì)量，為后續(xù)工作的實(shí)施提供保障，及時(shí)發(fā)現(xiàn)絕緣問題，避免安全事故發(fā)生。另外，還要掌握相關(guān)的高壓開關(guān)整定計(jì)算公式，通過科學(xué)合理的計(jì)算確保設(shè)備的穩(wěn)定性。例如：當(dāng)高壓開關(guān)柜的額定電流達(dá)到300A時(shí)，所帶負(fù)荷為2361kW;Ie=227A;CT=300/5。此時(shí)的過負(fù)荷保護(hù)值為：IZ1=K1Ie（K1取值1.3）=1.3*227=295（A）;而速斷整定值為：Id=K2IZ1（K取值3）=3*295=885A;CT=300/5=60;885/60=14.75（A），為了防止越級(jí)跳閘的情況出現(xiàn)，故取值為12A。

2.2確保開關(guān)柜運(yùn)行環(huán)境安全

絕緣隱患問題的產(chǎn)生還與環(huán)境的條件有關(guān)，尤其是在那些大氣污染較為嚴(yán)重的地區(qū)以及生態(tài)環(huán)境惡化的地區(qū)，設(shè)備之中的絕緣部件就會(huì)受到污染，甚至有的時(shí)候會(huì)因?yàn)榄h(huán)境的潮濕而產(chǎn)生漏電的現(xiàn)象。對(duì)于這些問題，我們就需要加強(qiáng)高壓開關(guān)柜環(huán)境治理和優(yōu)化工作。針對(duì)這一現(xiàn)狀和問題需要進(jìn)一步加強(qiáng)高壓開關(guān)柜環(huán)境治理和有害，加強(qiáng)通風(fēng)凈化以及環(huán)境達(dá)到，在通風(fēng)窗口和抽風(fēng)機(jī)上安裝相應(yīng)的網(wǎng)柵和濾網(wǎng)，進(jìn)一步加強(qiáng)通風(fēng)凈化。通過這樣的方式可以使得設(shè)備上的絕緣件能夠更長時(shí)間的使用。與此同時(shí)，高壓開關(guān)柜的放置地區(qū)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)通風(fēng)，保障里面的元器件溫度不會(huì)升高，環(huán)氧樹脂所制作的絕緣材料就會(huì)良好的使用下去。而假如溫度升高，那么環(huán)氧樹脂就會(huì)遭受侵蝕，進(jìn)而影響到材料的絕緣性，造成漏電現(xiàn)象。另外，我們還應(yīng)當(dāng)在高壓開關(guān)柜的周圍仔細(xì)檢查，防止小動(dòng)物進(jìn)入高壓開關(guān)柜中，撕碎或者是咬破高壓開關(guān)柜之中的部分元器件，最終給人們生命安全帶來隱患。

2.3科學(xué)配置電力設(shè)備，提升設(shè)備品質(zhì)

針對(duì)高壓開關(guān)柜絕緣隱患來講，務(wù)必從本源問題著手治理與解決，提升預(yù)防意識(shí)，同時(shí)提升高壓開關(guān)柜生產(chǎn)品質(zhì)的監(jiān)督與控制，確保按照生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)及其規(guī)定執(zhí)行，且務(wù)必嚴(yán)格把控產(chǎn)品性能與品質(zhì)，確保其穩(wěn)定性。管理監(jiān)督電力設(shè)備生產(chǎn)的相關(guān)部門也必須進(jìn)一步加強(qiáng)監(jiān)管力度，建立科學(xué)的監(jiān)管及抽檢制度，同時(shí)引進(jìn)先進(jìn)的檢驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行監(jiān)督把控。若這一過程中發(fā)現(xiàn)不合格或不達(dá)標(biāo)的高壓開關(guān)柜，責(zé)令其進(jìn)行整改或優(yōu)化，堅(jiān)決杜絕質(zhì)量不合格的高壓開關(guān)柜進(jìn)入市場當(dāng)中。

2.4對(duì)母排進(jìn)行絕緣化處理

以往高壓開關(guān)柜的母排都是通過熱縮套管的方式進(jìn)行絕緣，其無法實(shí)現(xiàn)對(duì)開關(guān)柜內(nèi)部原件的絕緣處理，開關(guān)柜內(nèi)部的異形件進(jìn)行放電，由于熱縮套管缺乏憎水性，經(jīng)常引發(fā)放電等絕緣事故。另外，熱縮套管經(jīng)過一段時(shí)間的應(yīng)用后，就會(huì)出現(xiàn)老化破損的問題，也會(huì)引發(fā)絕緣事故。現(xiàn)階段我國開關(guān)柜母排的絕緣化處理操作主要為，首先把母排的污穢物進(jìn)行全面清除，保證其清潔性，之后在母排上纏繞覆蓋硅橡膠自粘帶，實(shí)現(xiàn)絕緣化處理。這種方法不僅操作簡單，成本低廉，而且效果顯著。在對(duì)母排進(jìn)行自粘帶纏繞時(shí)，35kV開關(guān)柜的母排纏繞五層或者六層自粘膠帶，小于10kV電壓等級(jí)的母排纏繞兩層膠帶，保證絕緣效果。

2.5做好穿盤套管處的放電處理工作

穿盤套管在高壓柜內(nèi)扮演著隔離帶電導(dǎo)體的角色，對(duì)于高壓開關(guān)柜的絕緣工作有著重要作用。因此做好穿盤套管的放電處理工作至關(guān)重要。高壓開關(guān)柜內(nèi)的穿盤套管涂層都是應(yīng)用帶有屏蔽層的穿墻套管。工作人員在對(duì)穿盤套管進(jìn)行處理時(shí)，要使穿墻套管的屏蔽層和母排之間的等電位線充分接觸，不僅如此，工作人員還要防止母排的接頭位置在穿墻套管內(nèi)出現(xiàn)，避免尖端放電事故的發(fā)生。如果母排接頭位置在穿墻套管內(nèi)出現(xiàn)，施工人員應(yīng)該采用阻燃導(dǎo)熱型硅橡膠絕緣材料對(duì)接頭位置進(jìn)行全面涂抹，保證開關(guān)柜的安全。

2.6絕緣監(jiān)督管理

在進(jìn)行絕緣故障處理時(shí)，絕緣監(jiān)督管理是一項(xiàng)十分關(guān)鍵的工作，需要增大監(jiān)督管理的力度。首先，在管理過程中，相關(guān)人員要精準(zhǔn)把握開關(guān)柜所處的絕緣狀態(tài)，可以從內(nèi)部絕緣和表面絕緣兩方面入手，通過合理措施提升絕緣強(qiáng)度。與此同時(shí)，還可以對(duì)絕緣強(qiáng)度相對(duì)較低的設(shè)備進(jìn)行改造和更換處理，注重檢測零值絕緣子的狀況和及時(shí)更換。其次，抓住停電清掃的有利機(jī)會(huì)對(duì)設(shè)備絕緣表面完成維護(hù)和處理，在完成清掃后還需要噴灑一層絕緣性能比較強(qiáng)的涂料，以此來達(dá)到絕緣的目的，預(yù)防污閃現(xiàn)象的發(fā)生。最后，加強(qiáng)對(duì)裸露導(dǎo)電體的處理，裸露出來的導(dǎo)電體是比較危險(xiǎn)的，為了確保安全性需要進(jìn)行處理，主要的方法是在重要部位包裹上絕緣材料，又或者是通過增設(shè)絕緣護(hù)套的方法，提升構(gòu)件的絕緣能力。

3結(jié)束語

高壓開關(guān)柜絕緣事故發(fā)生，會(huì)威脅到人們的生命安全，但是我們的日常生活之中又不可缺少的高壓開關(guān)柜。所以我們只能通過對(duì)高壓開關(guān)柜的事故分析，改進(jìn)方案，保護(hù)人們的生命安全。本文分析了高壓開關(guān)柜的不足之處，比如由于開關(guān)柜內(nèi)部不合理的設(shè)計(jì)，缺原材料的制造工藝低，開關(guān)柜的運(yùn)行環(huán)境差等等就容易造成開關(guān)柜產(chǎn)生絕緣事故。想要減輕這些事故發(fā)生的概率，就需要我們加強(qiáng)日常的管理維護(hù)工作，確保開關(guān)柜運(yùn)行環(huán)境的安全性，加強(qiáng)對(duì)相關(guān)操作人員的培訓(xùn)，從源頭上進(jìn)行監(jiān)管和制止。通過這一系列的方法有助于提高開關(guān)柜設(shè)備絕緣水平，使得它的使用壽命得到延長，讓高壓開關(guān)柜持續(xù)良好運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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