變電站內35kV母線PT刀閘柜典型放電缺陷分析及整改措施

周澤遠

摘要：開關柜是變電站內重要設備，直接影響用電可靠性。本文以一起35kV母線PT刀閘柜放電缺陷為例，深入分析了開關柜放電缺陷類型及原因，并進一步提出深度治理措施，切實提升開關柜安全運行水平。

關鍵詞：開關柜;放電;手車刀閘;手車式避雷器

一、前言

開關柜在運行中面臨諸多安全隱患，其中因絕緣問題引發的放電缺陷是影響開關柜安全運行的首要難題。在某110kV變電站巡視工作中，檢修人員發現35kV母線PT刀閘柜前下柜門處存在異常放電聲，空氣中有類似臭氧的異味，超聲波檢測異常。

二、現場檢查與處理分析

將該35kV母線PT手車刀閘停電后，發現多處存在典型放電現象，共計3種類型：手車式避雷器高壓引線及銅排與導電臂絕緣筒體之間、避雷器底座鋼板及接線引下線與導電臂絕緣筒體之間、導電臂與絕緣筒體之間，具體放電形貌如下圖1所示。

現場檢查避雷器高壓端子及引線與手車殼體、絕緣筒體空氣絕緣凈離均不足300mm，不滿足反措要求;避雷器高壓引線、接地線及底座鋼板與筒體直接接觸;避雷器引線固定銅排未采取倒圓角工藝;手車刀閘導電臂固體封裝處存在間隙。

因手車式避雷器各方面絕緣距離不足，現場采取將避雷器后置，裝至開關柜電纜層措施。開關柜電纜層PT本體與靜觸頭之間空間不夠，同時避雷器需安裝在熔絲前端，現場將PT整體后移，留出避雷器及熔絲安裝空間，避雷器器計數器安裝在PT與柜門之間。另帶電顯示傳感器及引線移動至避雷器與前柜門之間。全部安裝完成后，檢查絕緣距離符合要求，投運后局放檢測未見異常。改造施工及效果圖如下圖2所示。

三、放電原因分析

（1）導電臂絕緣筒體絕緣材料質量不佳，長期運行已老化，絕緣性能劣化速度較快。局放過程中，絕緣材料在電、熱、化學綜合作用下，產生較多白色粉末物質，形成通道，加速放電過程[1]。

（2）現場避雷器引線、底座鋼板與絕緣筒體直接接觸，同時存在擠壓應力，電場分布不均，隨著絕緣材料劣化，長期運行導致放電。

（3）避雷器高壓端子固定銅排制造工藝不良，端部未倒圓角處理，運行過程中此處電場場強較高，長期運行尖端對絕緣筒體放電[2]。

（4）因母線PT熔絲安裝至手車位置，避雷器需同步安裝至手車，而該種類型手車生產設計制造不完善，結構不合理，手車刀閘導電臂無法采取一體式封裝工藝，導電臂與絕緣筒體之間存在氣隙[3]，電位不一致，加之絕緣材料劣化，長期運行產生放電，導電臂表面出現電弧灼傷痕跡。

四、事件暴露問題

（1）設備制造廠產品材料、生產工藝不佳。從投運至今不足2年，絕緣材料性能已大大降低。安裝時，部分銅排未采取倒圓角工藝，不同電位設備之間未保持足夠距離。

（2）手車結構存在缺陷。避雷器高壓端與手車殼體空氣絕緣凈距不足300mm，不滿足《國家電網設備〔2018〕979號國家電網有限公司關于印發十八項電網重大反事故措施（修訂版）》的硬性要求。

（3）設備驗收不到位。設備在新版反措發布前已投運，驗收時未能及時充分辨識運行風險，未能督促廠家整改。

五、整改措施

（1）對同地區同廠家同類型產品進行停電檢查整改。

（2）對同結構開關柜，建立隱患清單，縮短巡視周期，加強帶電檢測力度，及時發現異常，避免隱患持續發展擴大，造成母線故障。

（3）強化設備廠家制造工藝及材料質量管控，定期開展抽檢工作。

（4）加強設備驗收管理，嚴格按照新版反措要求，對絕緣凈距不足的開關柜應督促廠家整改，同時禁止使用絕緣隔板。新設備投運前施工方應嚴格按照試驗標準進行母線耐壓、PT及避雷器試驗，針對手車式避雷器，需進行加壓試驗檢查驗證。

（5）持續開展開關柜運行環境治理、狀態監測工作，確保開關柜安全穩定運行。

六、結語

為保障開關柜安全可靠運行，應加強設備管理綜合水平，及時發現放電缺陷隱患，并采取專項措施進行深度治理，各個環節不留死角，全面提升開關柜絕緣能力。

參考文獻：

[1]陳榮，曹夢，田濤，等.微環境對高壓開關柜電場分布及絕緣凈距離的影響研究[J].絕緣材料，54（8）：6.

[2]李永祥，亢銀柱，王天正，等.高壓開關柜內部電氣設備局部放電特性的檢測與分析[J].高壓電器，2018（1）：97-103.

[3]聶一雄，徐衛東，周文文，等.12kV固體絕緣開關柜中絕緣氣隙缺陷的放電特征[J].電工技術學報，2018（1）：2894-2902.