高压开关柜绝缘事故的分析及防范措施

高压开关柜绝缘事故分析及处理

发表时间：2019-03-06T16:01:23.190Z 来源：《电力设备》2018年第28期 作者： 练祥华

[导读] 摘要：高压开关柜广泛应用于变电站、发电厂、采矿及炼矿等企业，其可靠运行对电力可靠供应至关重要。

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摘要：高压开关柜广泛应用于变电站、发电厂、采矿及炼矿等企业，其可靠运行对电力可靠供应至关重要。目前，虽然开关柜制造厂和电力设备维护单位会对高压开关柜进行绝缘处理，但处理方式不一、处理效果参差不齐。为保证高压开关柜的安全运行，现场需要对开

关柜进行绝缘化改造。国家电网公司出台的电网重大反事故措施中，特别提出了高压开关柜的处理指导意见。近年来，全国各地均陆续发

生过高压开关柜内短路、电晕放电、电弧放电、不明闪络等故障，这类故障如果得不到及时处理，最终很可能会因设备绝缘丧失介电性能

而造成严重事故，威胁电力系统的安全稳定运行。

关键词：电力高压开关柜；绝缘性能；绝缘故障；绝缘子

1高压开关柜常见绝缘故障

1.1短路

因蛇、老鼠等小动物通过电缆槽沟的孔洞进入开关柜内，在开关柜内的母排或母线形成搭接，造成短路，影响电网的安全运行。

1.2绝缘件受潮及表面脏污

开关柜内含有许多由环氧树脂制成的绝缘件（如穿柜套管、互感器、支柱绝缘子等），由于设备本身没有完全密封，防潮防污能力有限，并且环氧树脂材料容易吸水，多雨天气空气湿度大时，绝缘件表面受潮后，在电场作用下加速浸入绝缘件内部，导致绝缘件的绝缘电

阻大大降低，表面泄漏电流增大，引发电晕或电弧放电。

1.3电气安全距离小

通过对开关柜的绝缘维护案例进行统计，发现开关柜普遍存在相间距偏小问题。以KYN61系列35kV开关柜为例，经测量开关柜三相动触头之间的距离为280mm，三相引线之间的最大距离为328mm，相与相之间，相与地之间空气净距小，不符合《国家电网公司十八项电网

高压开关柜绝缘套管击穿事故分析

摘要：对杭州某水厂发生高压电气设备事故进行原因分析，提出杜绝该类事故发生的管理措施。

关键词：电气设备绝缘电弧击穿

1.事故概述

去年某日，杭州一水厂10kV高配间的一路在运行线路发生故障，伴随弧光和巨响，该水厂这路电源进线总开关和上一级某110kV变电所的线路开关相继跳闸。从事故现场看，故障发生在母线闸刀柜。闸刀柜中的绝缘套管及三相母排上均有被电弧烧灼的痕迹，检测发现绝缘套管被击穿。电力人员对专线电缆进行耐压试验，结果正常，排除了电缆故障的可能。水厂维修人员随即更换被损坏的绝缘套管，在进行核相等相关工作后，该水厂恢复了此线路的正常供电。

2.事故原因分析

引发绝缘套管被击穿的主要原因有：

（1）电气设备绝缘物表面的尘埃致使电气设备的绝缘能力下降。电气设备中的绝缘物如绝缘套管、绝缘子等均为固体绝缘物，其抗电强度（耐压强度）较气体绝缘物（空气）高，从而保证其不易被击穿。但当这些绝缘物受到大气尘埃的污染后，尘埃中的可溶性导电物质将被水溶解，继而在绝缘物表面形成一层导电水膜。该导电水膜使得绝缘物的导电性能提高，绝缘电阻降低，泄漏电流增大，引起绝缘物表面放电和发热，导致套管里面产生裂纹而被击穿。

（2）电弧的发生，导致电气设备绝缘套管被击穿。电气设备表面覆盖的尘埃越多，其导电物质就越多。由于电气设备各部位受潮和积污情况不同，污秽层在其表面分布并不均匀，局部地方电流密度较大。电流密度较大部位的污秽表面，容易产生热量且被烘干，使其表面电阻激增。烘干区的电阻压降随表面电阻的增大而迅速提高，导致电弧的发生，从而击穿绝缘套管。

（3）电气设备发生闪络现象。电弧的发展和断断续续的放电，使绝缘体耐受不住运行工作电压时，泄流突然上升，从而发生闪络现象。闪络的发生会引起中性点绝缘电网中发生单相金属接地，使健全相的电压升高到线电压。如果单相通过不稳定的电弧接地，接地点的电弧间歇性地熄灭和重燃，则会在电网健全相和故障相上产生过电压。通常，这种电弧接地过电压不易使符合标准的良好电气设备绝缘发生损坏。但在企业的配电系统中，部分弱绝缘电器会使设备绝缘在运行中急剧下降，某些在预防性试验中未检测到的潜伏性故障遇到电弧接地过电压就可能发生危险：接地点引起线路谐振现象，损坏电气设备；严重的弧光接地过

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高压开关柜绝缘事故的分析及防范措施

作者：杨斯文

来源：《中国电气工程学报》2019年第06期

摘要：文章主要针对电力高压开关柜绝缘故障的发生原因进行具体研究。结合运行环境、设备运行以及检修水平等原因进行具体分析。在分析原因的基础之上，根据实践经验，提出关于加强电力高压开关绝缘性能的相关措施，旨在夯实电力高压开关柜绝缘水平，规避以往绝缘故障问题，确保电力设备运行安全、合理。

关键词：电力高压开关柜;绝缘事故;防范措施

引言

高压开关柜广泛应用于变电站、发电厂、采矿及炼矿等企业，其可靠运行对电力可靠供应至关重要。目前，虽然开关柜制造厂和电力设备维护单位会对高压开关柜进行绝缘处理，但处理方式不一、处理效果参差不齐。为保证高压开关柜的安全运行，现场需要对开关柜进行绝缘化改造。国家电网公司出台的电网重大反事故措施中，特别提出了高压开关柜的处理指导意见。近年来，全国各地均陆续发生过高压开关柜内短路、电晕放电、电弧放电、不明闪络等故障，这类故障如果得不到及时处理，最终很可能会因设备绝缘丧失介电性能而造成严重事故，威胁电力系统的安全稳定运行。

1电力高压开关柜出现绝缘故障的主要原因

1.1行环境安全程度较低，难以保障运行安全

結合以往的实践经验来看，高压开关柜所处的运行环境复杂程度较高，经常会受到烟雾、湿气等污染源的影响，使得高压开关柜的绝缘性能出现不同程度的降低。举例而言，高压开关柜长期处于高温运行环境当中，会严重加剧内部材质的老化情况。而过低温度运行环境，会加剧绝缘瓷瓶与真空筒在分闸或者开关闸过程中，出现严重的震碎情况。长期以往，容易造成高压开关柜出现爆炸等安全事故。除此之外，空气间隙不足或者绝缘体爬距不足也可以造成电力开关柜出现绝缘故障问题。部分高压开关柜内的绝缘子在爬距方面，仅有140-145mm或者130-135mm。根据泄露比距计算规则可知，1.333～1.38cm/kV与1.24～1.29cm/kV的最终数值均小于标准比距。再加上开关柜对接相间距离与绝缘距离分别低于标准要求，即125mm。一旦出现上述情况，很容易引发电力高压开关柜绝缘故障。

高压开关柜绝缘事故的分析及防范措施

高压开关柜在使用过程中由于各种因素的作用，使得高压柜存在着一定的安全隐患，不仅会影响电力系统运行的安全性和稳定性，还会造成很大的安全隐患。因此本文在此基础上重点探索了高压开关绝缘事故的分析以及防范措施，从而更好提升高压开关柜的安全性能。

标签：高压开关柜;绝缘事故;分析;防范措施

背景

高压开关柜是供电系统中重要的电力设备，对保障电力系统运行的稳定性发挥着重要的作用。但是在实际使用过程中，由于各种原因的存在使得高压开关柜经常发生绝缘事故，造成了很大的隐患。造成这样的原因主要可以分为主观原因和客观原因。客观原因是因为大多数高压开关柜安装的环境十分恶劣，在运行过程中受到各种外界环境的干扰，比如粉塵、烟雾的长期的腐蚀作用，使得很多电线的绝缘层被腐蚀，容易造成短路和漏电事故的发生，无法保障高压绝缘柜的绝缘性能。另外一方面是因为各个企业在高压柜使用过程中忽略了高压柜的维修和检修，从而使得设备在长期运行过程中容易出现各种绝缘缺陷，从而导致绝缘事故的出现的。因此本文重点研究了高压开关柜绝缘事故的原因以及如何更好做好防范措施，从而更好促进高压绝缘柜的使用。

1.漏电保护的重要性

漏电保护的主要原理是通过相关的漏电保护装置来切断相关的故障电路，从而保护相关电力人员和电力设备的安全，因此漏电保护技术对于保护相关人员的安全具有重要的意义。随着我国不断电力技术的不断发展，我国在漏电保护技术方面也取得了很大的发展，目前在电力行业常用的主要有四种漏电保护类型：1.零序电流互感器2.总开关3.分离脱扣线圈4.脱扣装置。当电力工程人员在使用漏电保护装置时，相关设备能够检测电力系统相关的电力参数，主要通过检测电压电流参数的异常，通过一定的放大措施，如果发现异常就进行相关的切断电源处理，从而实现漏电保护。

在我国电力行业的发展过程中，电力工程师在电力工程项目中常使用的漏电保护装置主要是两种类型： 第一种是电流动作保护器;第二种是电源动作保护器。同时在保护方式上也可以分为直接保护和间接保护的方式。直接保护是通过覆盖的技术直接来保护电路，而间接保护采用的是通过隔离的措施来进行相关电路的保护。漏电保护对于保护电力系统人员安全和电力设备具有重要的意义，能够有效降低电力事故的破坏范围，有效降低企业的经济损失，同时也能够最大程度保护电力系统的安全性。