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摘要：高压开关柜是电力系统中的一类关键配电设备，可确保供电的稳定性。传统高压开关柜在具体检修中过分依赖停电检修，导致设备存在安全隐患。传统的高压开关柜停电检修是在不了解设备内部运行情况下进行的，一方面浪费了时间与精力，给客户带来了一定的损失。积极开展电力设备带电检测，对于准确的故障检测与定位是十分必要的。因此，应加强对高压开关柜停电检修与带电检测的分析，确保检修的合理性。
关键词：高压开关柜；带电检测；停电检修
1.高压开关柜常见故障分析
高压开关柜作为配电装置的重要设备，在电力系统中被广泛的应用。随着城市电网不断发展，对于高压开关柜稳定运行的要求也在不断提高，但是由于高压开关柜的长期运行，导致电气绝缘强度降低，进一步引发故障。统计数据表明，电力设备50％以上的故障是绝缘故障。设备在长期运行中必然存在电、热、化学及异常状况下形成的绝缘劣化，导致电气绝缘强度降低，进而发生故障。
高压开关设备主要易发生以下几类故障：一是机械故障，如拒分、拒合、误分、误合等，可能是机械性劣化引起的或是控制电路造成的，也有可能是导电连接处接触不良导致的，比如机械振动、触点温度升高引起接触点氧化，使接触电阻进一步增加，温度进一步上升，最终出现局部熔焊等。二是绝缘故障，如开关内绝缘受潮闪络，使开关绝缘杆烧毁，导致开关或绝缘瓷套爆炸，是开关柜故障的重要原因之一。三是开断故障，如在切断短路电流时开断失败，烧毁灭弧室。四是载流故障，原因主要是接触不好导致长期发热最终触头烧融。由于开关柜是一种综合性的成套设备且型号较多，因此其中的各个环节都可能引起缺陷和故障。从表1的某公司某年高压开关柜故障分析表，可以看出绝缘故障和过热性故障为主要故障。
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表1 高压开关柜故障分析表
大多数的高压开关柜，由于运行环境非常的恶劣，经常会有大量的粉尘、烟雾和蒸汽，所以会造成高压开关柜在长期运行的过程中受到侵蚀。由于高压开关柜在长期运行的过程中受到恶劣环境的影响，导致绝缘件变质老化，所以会引发绝缘问题。另外由于绝缘体的介电常数与空气中的介电常数相比较明显增加，导致绝缘体与导体之间的间隙变小，会产生间隙放电的情况，如果放电严重，也会导致高压开关柜击穿，进一步引发安全事故。
2.高压开关柜停电检修试验
高压开关柜作为重要的高压电气设备，长期处于带电运行状态，承受不同电压环境影响，运作过程中出现故障停电将影响人民正常生活。影响绝缘老化出现的原因有很多，主要是内部因素以及外部因素，内部因素是在设备制造时工艺不良，外部因素是在设备运行过程中受到环境的影响，电压不稳以及热能等因素都会影响设备绝缘老化速度加快。为了解决这一问题，运行维护班组会根据指标进行严格的检查，定期检修，能够及时发现漏洞并维护，减少故障的发生率，这是一种预防性措施。
停电检修包含设备维护以及定期试验检查等，这种检修模式是在一个检修时间周期内不管高压开关柜有没有出现故障都要进行停电检修，称之为到期必修，这种检修模式无法有效提升工作效率，也容易造成检查维修情况不明朗或者是修理劳动力过剩，造成成本加大，增大人力物力财力的投入以及影响供电系统的安全性，如果检修人员在检修过程中出现失误操作，给设备在运行过程中留下安全隐患，将给设备正常运行带来更多的麻烦。
高压开关柜在进行停电检修的时候主要依靠工作人员将相关的测量机器带到现场进行检测，但由于是人为控制很难做到精细化并且在检修部件时会出现失误情况，导致设备的故障点不能及时发现并处理，此方法有一定的缺陷。
3.高压开关柜带电检测工作现状
自2014年以来，公司积极开展开关柜暂态地电压和超声波局部放电检测，电气试验班人员已掌握开关柜带电检测现场测试规范。据统计，2015年该公司共开展变电站开关柜带电检测百余次，覆盖辖区内所有开关柜，基本实现带电检测工作常态化。
由于人力和设备等因素，带电检测数据管理方面仍存在一些问题：
（1）局放测试设备和技术各异，甚至同一种测试技术不同设备测试结果的展示方式差异也很大，缺乏统一的数据规范，不利于测试结果的相互比较和历史测试数据利用。
（2）检测人员对测试数据的记录随意性较大，返回的数据真实性和准确性都存在问题，且没有分类管理，不利于测试数据的后续分析。
（3）实现简单的电子化数据存储，但缺乏统一的数据平台，大量测试数据得不到有效的使用，无法与生产管理系统实现对接。
（4）检测、诊断、检修、案例积累和培训未形成闭环，带电检测数据和案例库管理尚未形成有效体系，人员测试和诊断能力提升较慢，不能形成高效的带电检测人员培训和应用体系。
随着电力系统信息化的深入推进，PMS2.0信息系统对带电检测数据实施管理，包括带电检测计划编制、周期维护、检测计划录入、异常情况统计和完成情况统计等内容。但依然存在较多问题：试验数据需在内网环境录入，数据时效性不高；随着带电检测项目类型和指标的不断增加，系统的兼容性和可扩展性明显不足，数据利用水平不高，对设备状态评价支持力度有限。
4高压开关柜停电检修与带电检测结合应用案例
4.1故障简介
某变电站的35kV开关柜在实施日常的暂态地电位和超声波局放的检测时，关于超声波检测数据出现了异常的情况，其最大值为31dB，远远超过了背景值（15dB）。根据这些现象工作人员进行了初步判断，认为柜内设备出现了局部放电的问题，而放电的位置应该位于隔离开关静触头附近。
4.2检测分析
工作人员发现，35kV高压室的运行环境存在相对湿度较高的问题，经检测相对湿度为70%。处于高湿的环境中，35kV分段3101隔离开关柜中的绝缘件就容易产生水雾，在检测中还发现了其他柜的绝缘件也存在一样的问题。经过检测分析，可以得出以下结论：35kV配电室的TEV背景值偏小，并不存在外部干扰。而35kV分段3101隔离开关柜后柜超声波过高，可判断出现了较强局部放电，主要原因为静触头绝缘件质量不佳，且长期处于潮湿环境。
4.3停电检查
工作人员对某变电站进行35kV开关柜暂态地电压和超声波局放带电检测，发现35kV分段3101隔离开关柜顶部存在异常局部放电的现象，并且现场可以听到放电的声音，班组人员初步判断是由于开关柜内湿度过高造成异常放电的现象。工作人员马上联系生产厂家，准备相应的备品备件，同时加强对该开关柜的检测巡视，观察该缺陷的发展情况。针对上述问题，开展35kV分段3101隔离开关柜局部放电缺陷处理，现场对该开关柜进行了停电检查。经检查后发现3101柜的内部湿度明显比较大，很多绝缘件上出现了不同程度的凝露现象，同时3101柜内上触头盒等处发现明显的放电痕迹。现场对上述有问题的绝缘件进行了处理和更换，同时开展开关柜交流耐压等试验进一步对开关柜进行检查。
4.4原因分析
（1）绝缘距离不足。在这一案例之中，爬距和空气间隙不足是此次绝缘损坏问题的主要原因。（2）制造工艺与安装不佳。（3）运行环境条件的影响。
4.5应对措施
表面放电是开关柜最常见的放电类型，根本原因是配电室温湿度控制措施不够完善，部分设备维护不到位，致使开关柜内湿度长期较大，甚至凝露。
（1）应重视和完善高压室除湿功能，加强相关设备的维护管理。35kV室宜加装除湿机，全面检查开关柜内除湿装置运行情况，对运行异常的立即进行维护。
（2）开关柜设计应考虑通风散热功能，避免柜内潮气聚集。在开关柜内各隔室开百叶窗通风孔，增加柜内空气对流。
（3）定期检查开关柜内电缆孔洞密封情况，避免电缆沟内潮气进入开关柜内。
（4）做好开关柜内除湿防凝露措施。开关柜内加热除湿的同时，强迫通风，促使热气散发加快，蒸发空气中潮湿水分，使潮气变成干燥空气，达到较好的除湿效果，必要时增加除湿装置数量，采用加热器贴柜壁安装方式。
5.结语
将停电检修与带电检测的长处结合，取长补短增加设备的使用期限并且减少工作量，在新科技的影响下值得尝试。
参考文献：
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