浅谈35kV开关柜内部放电的原因分析及处理

开关柜穿柜套管悬浮放电的危害及预

摘要：随着社会经济的发展和技术的进步，高压成套配电装置（高压开关柜）在电力系统中得到广泛应用。开关柜具有体积小、集成度高、占地面积小、运行可靠性高、维护安全等优点，广泛应用于10～35kV电力系统内。为了保证运行安全，不同开关柜之间，仅有开关柜的母线室是相连通的，母线与开关柜本体之间通过穿柜套管实现电气绝缘，母线（铜导体）与穿柜套管之间通过等电位线（软铜线）相连，实现电位一致。本文通过对开关柜穿柜套管放电事件进行分析，借以提升开关柜的检修质量，从而提高供电可靠性。

关键词：等电位；开关柜；悬浮放电

引言

现阶段，开关柜主要以金属铠装移开式开关柜为主，辅以SF6充气柜。金属铠装移开式开关柜五防功能完善，运行安全可靠，正常运行时，可以隔开带电部位，防止发生人员触电伤害。相比传统敞开式开关柜，金属铠装移开式开关柜更加安全可靠，但也存在着带电检测困难、安全距离小等不足，在正常运行过程中，难以通过肉眼观测、带电检测等手段判断其运行状态，存在较多运行隐患。

1开关柜绝缘监测常用的检测手段

为了实时掌握开关柜的运行状态，工作人员会通过带电检测，分析判断开关柜的运行状况。由于开关柜通常是金属封装的，仅有几个部位留有观察孔（窗），但是，观察窗也限制了红外测试的灵敏度。为了掌握开关柜的绝缘情况，主要通过局部放电检测，检查开关柜的运行状态。目前采用的开关柜局放检测技术主要有暂态地电压（TEV）、接触式超声波传感器(AE）、开放式超声波传感器(Ultrasonic)以及特高频（UHF）四种测量方法。

根据《国网山东省电力公司变电设备带电检测工作实施细则》，暂态地电压检测及超声波局部放电检测周期为6个月。开关柜现场测试时，包括手持式设备巡视和局部放电定位系统精确测试两种方式。

2开关柜局部放电事件

2015年，公司在对某厂家开关柜进行局放检测时，发现开关柜存在异常的放电信号，放电信号如图1所示。

35KV高压开关柜内放电的故障分析及解决办法

发表时间：2017-05-27T10:55:03.747Z 来源：《电力设备》2017年第5期 作者： 赵勋 徐建均

[导读] 本文就影响范围更广，绝缘要求更高的35KV高压开关柜进行分析研究。

（九江萍钢钢铁有限公司 332500）

摘要：目前供电系统35KV铠装开关柜

关键词：开关柜；故障；放电

前言 目前在我们公司高压开关柜是使用极广、数量最多的开关设备，发生故障时造成的后果也很严重，而且往往一台开关柜出现故障，会出现殃及整段母线或相邻开关柜。造成区域停电或更大范围的停电，本文就影响范围更广，绝缘要求更高的35KV高压开关柜进行分

析研究。

一、高压开关柜故障分析

（1）绝缘等级差 ，爬距及空气间隙不够。爬距及空气间隙不够是开关柜发生绝缘损坏事故的根本原因。特别是手车柜，为缩短柜体尺寸，生产厂家往往大幅度地减小装于柜内的断路器，目前我们使用的开关柜尺寸远远小于过去的油断路器的尺寸，所以绝缘要求就更

高。

（2）防爆能力不强 ，高压开关柜顶部设计有泄压通道，分别是电缆室、母线室及开关室三个泄压通道，但部分开关柜安装时存在柜顶泄压通道未采用一侧用塑料螺丝紧固而是全用铁螺丝锁死、塑料螺丝与铁螺丝安装方向相反、固定螺丝不规范等问题，导致当柜内短路

时，电弧产生高压蒸气无法从泄压通道充分排出，压力瞬间将达到很高值，并从封闭式开关柜中薄弱的地方冲出，对人身和设备造成危

害。

（3）环境条件的影响开关柜运行的环境条件差是导致开关柜发生绝缘闪络的主要原因，例如当大气污染不断加剧，就会逐渐污染电力设备的绝缘子、套管及母线。分析多年来污闪事故，总结出发生污闪的原因主要有二：第一是污秽和潮湿两个因素同时存在于绝缘子的

表面，灰尘附在绝缘子表面，在干燥的时候绝缘电阻仍然很高，所以在干燥气候下不发生污闪。清洁的水电阻也很高。第二是绝缘子串的

泄漏距离偏小，不能适应污秽和潮湿韵环境。

35kV开关柜放电故障分析及处理

摘要：电网建设中开关柜及供配电管理系统是输变电设备的重要设备。在电力系统的发展下，人们的生活与工作越来越离不开电能，保证电力系统的稳定运行十分重要。如何针对性地进行故障的诊断与排除有助于电力系统的稳定进行。现在阶段中，开关柜是电力系统中非常重要的部件。在国家快速发展以及居民生活保障下，社会方面对供电可靠性的要求正在逐渐提高。在国家政府颁布的相关法规与政策中，超大规模的输配电以及电网已经被列入电力系统中的重要发展保障。开关柜的使用在电力系统中非常重要，其是电力系统中的重要部分，其安全性的使用受到了众多各界人员关注。本文主要对35kV开关柜放电故障分析及处理，详情如下。

关键词：35kV；开关柜；放电故障；处理

引言

根据相关数据统计中可以看出，在不少发电公司中的开关柜都会存在一定故障发生的情况，这对于社会以及国家都造成比较大的经济损失。这些故障的存在主要是因为两个方面的原因，一方面，部分开关柜质量上面存在问题导致了故障的产生。另一方面，对于开关柜使用来说，缺乏有效监测手段，使得故障产生时不能及时进行诊断，导致了问题的产生。如何利用智能在线检测系统在开关柜中的使用，将可以避免存在的经济损失。

1 35kV开关柜放电故障

在近几年高压柜运行时出现了多起开关柜的事故，主要情况为开关柜内出现放电，影响了整个电网的运行，危及设备及人身安全。对放电事故进行分析，通过查找原因，找出办法，预防今后发生类似事故，确保电力系统安全。

1.1开关柜断路器防跳继电器无法复归问题 35kV开关柜放电故障之一是开关柜断路器防跳继电器无法复归问题。开关柜的主要作用是在电力系统进行发电、输电、配电和电能转换的过程中进行开合、控制和保护用电设备。其关键部件包含断路器、操动机构、互感器及各种继电保护装置。其中断路器是保证电力系统稳定、可靠的关键电气设备；继电保护装置则是为了更加智能、精确地监视电力系统，控制断路器对电力系统进行保护的二次设备。在变电站运行中，若出现断路器合闸永久性故障，继电保护动作，驱动开关柜内断路器跳闸，此时断路器合闸命令仍未解除，断路器将再次合闸，如此断路器将出现反复合分，这种断路器跳跃现象可能导致断路器爆炸。测量断路器合闸回路发现，断路器合闸回路开断，断路器防跳继电器一直处于自保持状态。不难得出断路器无法进行第二次合闸的原因为防跳继电器无法失电复归，导致合闸回路一直处于断开状态。再测量继电保护合闸出口无电压，说明继电保护正常，且无故障合闸命令。测量跳位监视出口则存在较高电压。而故障断路器的防跳继电器一直处于励磁状态，说明回路中某个回路提供电压能够满足防跳继电器的励磁电压，使防跳继电器一直处于自保持状态，无法复归，导致断路器合闸回路断开，无法合闸。

《电气开关＞（２０１２．Ｎｏ．３）　９３　

文章编号：１００４—２８９Ｘ（２０１２）０３—００９３—０３　

一起由雷击引起３５　ｋＶ开关柜内部放电引发的思考　

刘广，赵良涛，范钧伟　

（宁波电业局，浙江　宁波３１５６００）　

摘要：介绍一起由雷击引起３５ｋＶ开关柜内部放电并导致母差保护动作的事故，通过对事故的调查分析，提出　改进建议和防范措施。　

关键词：３５ｋＶ；开关柜；故障；分析　中图分类号：ＴＭ５９１　文献标识码：Ｂ　

Ｔｈｉｎｋｉｎｇ　ｏｆ　３５ｋＶ　Ｓｗｉｔｃｈ　Ｃｕｂｉｃｌｅ　

Ｉｎｔｅｒｎａｌ　Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ　Ｃａｕｓｅｄ　ｂｙ　Ｔｈｕｎｄｅｒｓｔｒｉｋｅ　

ＬＩＵ　Ｇｕａｎｇ，ＺＨＡＯ　Ｌｉａｎｇ－ｔａｏ，ＦＡＮ　Ｊｕｎ—ｗｅｉ　

（Ｎｉｎｇｂｏ　Ｐｏｗｅｒ　Ｂｕｒｅａｕ，Ｎｉｎｇｂｏ　３　１　５６００，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｐｒｅｓｅｎｔｓ　ａｎ　ａｃｃｉｄｅｎｔ　ｏｆ　３５　ｋＶ　ｓｗｉｔｃｈ　ｃｕｂｉｃｌｅ　ｉｎｔｅｍａｌ　ｄｉｓｃｈａｒｇｅ　ｔｏ　ｌｅａｄ　ｂｕｓ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ａｃｔｉｏｎ　ｃａｕｓｅｄ　ｂｙ　ｔｈｕｎｄｅｒｓｔｒｉｋｅ．Ｂｙ　ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｃｃｉｄｅｎｔ，ｅｘｐｌａｍｉｎｓ　ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ　ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ　ａｎｄ　ｍｅａｓｕｒｅｓ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：３５　ｋＶ；ｓｗｉｔｃｈ　ｃｕｂｉｃｌｅ；ｆａｕｌｔ；ａｎａｌｙｓｉｓ　

１　前言　

目前３５ｋＶ高压开关柜广泛应用于变电站，其技　术在近十年来有了较大进步。但在设计、安装和运行　

维护等方面仍存在着不同程度的问题。３５ｋＶ开关绝　缘损坏发生故障，开关爆炸等时有发生，对变电所的安　

全运行构成了明显的威胁，高压开关柜作为电力系统　中一个非常重要的电气设备，其内部绝缘部分的缺陷　或劣化、导电连接部分的接触不良都将威胁到电力系　统的安全稳定运行。根据１９８９—１９９２年间全国电力