（国网陕西省电力延安供电公司 保定市睿为电气科技有限公司）
摘要：高压开关柜是在输配电过程中的重要设备，在电力系统发电、输电、配电、电能转换和消耗中起通断、控制或保护等作用，基本涵盖了高压输电工程的每个环节的操作，保证了高压输电工程的安全性。由此可见，电力高压开关柜在高压输电过程中占据重要位置，所以必须保证高压开关柜的正常使用。明确高压开关柜突发绝缘事故原因及应对策略。
关键词：电力高压开关柜；绝缘事故；原因分析；事故对策
中图分类号：F407 文献标识码：A
引言
高压开关柜是供电系统中重要的电力设备，对保证电力系统的稳定运行起着重要作用。但在实际使用过程中，高压开关柜的绝缘事故时有发生，造成安全隐患。原客观原因是大多数高压开关柜的运行环境恶劣，如灰尘等长期腐蚀，造成大量导线绝缘腐蚀，易引起短路和漏电事故。另一方面，忽视高压开关柜在使用过程中的维护和维修，在长期运行过程中设备容易出现各种绝缘缺陷，导致绝缘事故。因此，本文重点研究高压开关柜绝缘事故原因及预防措施，从而保障高压开关柜安全使用。
1常见的绝缘事故原因及分析
1.1绝缘距离不满足要求
相间导体或者相对地的绝缘距离不满足要求会发生绝缘事故。例如：高压开关柜内铜排搭接处的螺栓尖端对壳体放电；电缆室内A或C相导体对柜体侧板上的二次元件放电；断路器触臂对触头盒安装板或金属活门放电，这些绝缘故障都是由于绝缘距离不足引起的。绝缘件表面的沿面爬电距离设计不足或设计裕度不够，也容易造成绝缘击穿，造成绝缘故障。
1.2高压开关柜运行环境恶劣
空气湿度大，容易在绝缘件表面形成凝露，或者覆盖一层水汽，表面易发生闪络；绝缘件表面积灰严重，容易造成绝缘沿面爬电现象，造成绝缘击穿；空气中腐蚀性成分高，绝缘层长期被侵蚀破坏，绝缘能力下降，易发生绝缘事故。
1.3高压开关柜局放不满足要求
开关柜内部绝缘件的局部放电量过高，或者开关柜整体装配后的局放量未能达到要求。在开关设备长期运行过程中，绝缘件的局部区域处于长期放电状态，绝缘性能慢慢降低，最终失去绝缘能力，引起绝缘事故。
2改善及防范措施
2.1严格要求制作流程，提出设备的规定指标
保证电力高压开关柜的质量，必须对电力高压开关柜的制作流程做出严格要求，提出标准的设备指标。有效防止存在质量问题的设备投入运行。这两者的落实可以使设备质量问题得到解决。制作流程的严格化，不仅指制作工序的严格化，还包括制作工序中相关操作的规范化。比如，瓷器要经过涂抹有机材料，改变材料的微观结构等一系列的流水操作，使瓷器具有足够的耐高压特性。另外，在提出设备指标时，一定要结合工作环境要求和工程要求综合对设备提出相应的指标。保证设备正常运行、保证设备使用寿命。
2.2加强高压开关柜在线监测技术的研发及应用，尤其是云平台监测技术的研发应用
（1）高压开关柜长期运行，电缆头、触头及母排等连接处因老化或负载电流过大而出现温升，最终可能导致突发断电。因此，在高压开关柜内的动静触头、电缆接头处安装温度测控装置，利用高压开关柜温度在线监测，保证高压开关柜的正常运行，提高电力系统的运行可靠性和自动化程度。高压开关柜中不仅电场作用会引起绝缘劣化，而且机械力和热或者两者与电场的共同作用，都会导致绝缘性故障。所以应定期对高压开关柜进行超声波检测及高频局部检测，发现异常及时处理。
（2）高压开关柜因存在绝缘缺陷会导致局部电场畸变、局部场强集中，从而导致绝缘介质局部区域的放电现象，但尚未击穿导体，称为局部放电。放电部位多在开关柜的表面、内部或边侧。绝缘体中的局部放电会腐蚀绝缘材料，最后导致绝缘击穿，造成不可估量的停电损失。因此，进行局部放电监测对维护设备安全和电力系统稳定运行有着重要意义。
为此，国网延安供电公司与保定市睿为电气科技有限公司联合进行了高压设备局放无线监测与云物联构建的研究应用。针对目前的人工采用局放检测仪器检测，及停电安装局放在线监测传感器的不便因素。采用无线传感技术、特高频传感器技术、地电波传感器技术、信号处理单元与计算机等技术手段和算法及无线电通讯、物联通讯技术，组建新一代高性能数字化高压设备（变压器、开关柜等）局部放电在线监测系统。开发了全封闭、支持无线数据回传的地电波传感器，以提高传感器的可靠性和数据分析的效率；同时采用封闭的金属外壳，屏蔽一定的外界电磁干扰；在开关柜表面磁吸粘贴式安装。开发了特高频传感器，采用球机封闭罩、电磁波检测半径10米，可覆盖一个空间内所有放电部分的电磁波聚束定向并增强信号。为将来接入电力物联网系统，响应国家电网建设泛在电力物联网的工作部署，开发出带有物联网关功能的局放检测综合管理机可根据需求，选取内网接入后台或者外网接入物联云平台。给出运维云平台构建方案及云计算方法。有效避免了设备改造而重复更换的资金投入。选取延安供电公司一所110KV变电站的高压开关柜应用。采用无线地电波和特高频局放检测相结合，综合分析，达到对局放的准确测量和定位。异常数据上传至云平台，建立历史数据库，有效分析区分高压开关柜局部放电类型及放电部位，实时预警，运维人员随时随地可接收到预警信息，有效提高开关柜运维检修水平及检修效率。
2.3增加绝缘间隙
（1）针对高压开关柜绝缘爬距和空气间隙不够的问题，选用增强型绝缘电流互感器代替普通电流互感器。增强型电流互感器整体尺寸较小，设备周围保护裙边的范围较大，既加强了绝缘效果，又实现了对周围接头的保护。（2）将原有的并列分支母排调整为间错母排，加大母排与绝缘热缩套和母线桥后柜的距离，增加了导体之间的电气距离。
2.4总结检测高压开关柜是否合格的方法与经验
总结检测高压开关柜是否合格的方法和经验，对高压开关柜的设备质量进行进一步确定，是设备投入工作的最后一道检测工序。检测人员必须保证这道工序的作用，把好设备质量的难关。比如，某些瓷器电容耐压不良，容易失效，投入到工作当中会酿成不良后果，可通过外观光学检查、SEM/EDS分析及模拟试验，或者通过DSC热分析法检测设备是否合格。同时科研人员也要对检测设备进行的研发升级工作。做好质量检测工作，最大程度保证设备性能可靠。严格把控质量检测关卡。
2.5使用科学合理的绝缘材料
我国大部分12kV~40.5kV高压开关柜，其采用的绝缘材料需要具备成本低、抗腐蚀性能好的特点。按照《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》要求，开关柜中的所有绝缘件都应采用阻燃性绝缘材料，阻燃等级需要达到V0级。对于高压开关柜内部重要的绝缘器材，比如穿墙套管、支撑绝缘子、触头盒等元件，应该选择如SMC或环氧树脂的材料，并在材料选择过程中加强质量监管力度，保证绝缘件的质量。
结束语
高压开关柜的绝缘事故是可以控制和避免的，通过各项优化和防范措施，制定一系列的制造和检验标准和规范，严格按照设计要求，严格控制供货商的产品质量，加强设备维护管理，实现开关柜检修的状态监测及远程监测，降低事故发生率，接入泛在电力物联网，积累数据，为今后的电力检修大数据提供可靠依据，以此提升高压开关柜运行的安全性以及稳定性，保障电力系统安全稳定运行。
参考文献
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