常宏

摘要：本文介绍了一起因避雷器引线紧挨绝缘隔板造成开关柜局部放电的故障案例，从设计制造角度出发，提出了开关柜在出厂设计前应保证足够的空气绝缘净距，在设备验收时要严把质量关，为降低该类故障总结了经验。

Abstract： This article introduces a case of partial discharge in the switchgear caused by the lead of the arrester close to the insulating partition. From the perspective of design and manufacturing， it is proposed that the switchgear should ensure sufficient air insulation clearance before the factory design， and the quality should be strictly controlled when the equipment is checked and accepted， so as to summarize experience in reducing this type of failure.

关键词：开关柜;引线;绝缘净距;措施

Key words： switch cabinet;lead;insulation distance;measure

中图分类号：TM591                                      文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）32-0176-03

0  引言

电力系统中，金属封闭开关设备得到广泛应用，开关柜是否稳定可靠运行是重中之重，开关柜内部放电现象主要存在于固体绝缘介质的内部，在对绝缘介质进行生产和加工时，不可避免的会出现材料和工艺等的设计缺陷，在绝缘介质受到高压作用时导致局部被击穿的现象。

1  设备基本信息与测试情况

2019年6月20日，试验专业技术人员对该110kV站35kV高压开关室（基本信息见表1）进行开关柜带电测试工作时，发现35kV线3016间隔开关柜后下部超声波周期幅值达23dB（见表2）。根据《国家电网公司变电检测管理規定》（国网（运检/3）829-2019）附录A.5高压开关柜检测相关规定和Q/GDW 11060-2013《交流金属封闭开关柜设备暂态地电压局部放电带电检测技术现场应用导则》附录A相关规定，超声波数值>8dB，开关柜存在局部放电缺陷。因此，35kV线3016间隔开关柜存在较严重的局部放电缺陷，局部放电位置为开关柜柜后出线电缆仓内设备。

试验专业技术人员通过开关柜柜后观察窗对出线电缆仓进行检查，发现B相避雷器引线紧挨绝缘隔板，是可能造成这面开关柜局部放电的原因。结合检测数据，建议尽快安排停电检修消缺，对柜内设备进行试验，缺陷处理前，应加强巡视。

2019年7月2日，该110kV站35kV线3016间隔停电检修，打开后柜门后，试验专业技术人员发现电缆侧的B相、C相避雷器高压引线紧挨绝缘隔板的地方有轻微放电痕迹;并且电流互感器伞裙和绝缘隔板靠近的地方也有明显的放电痕迹。

根据现场情况判断，其一：由于避雷器的高压引线太长且紧挨绝缘隔板，存在放电现象。其二：还发现因B、C两相电流互感器距离太近，与放置的绝缘隔板紧靠，且由于隔板和电流互感器伞裙上积聚灰尘，是导致电流互感器和绝缘隔板放电的原因。

超声波局部放电检测连续检测模式图谱、相位模式图谱、波形模式图谱如图1～图3所示。

2  原因分析

根据测试数据分析，35kV线3016间隔开关柜后下部超声波值达到23dB，暂态地电压相对值最大为19dB，据《国家电网公司变电检测管理规定》（国网（运检/3）829-2019）附录A.5高压开关柜检测相关规定和Q/GDW 11060-2013《交流金属封闭开关柜设备暂态地电压局部放电带电检测技术现场应用导则》附录A相关规定，超声波数值>8dB，开关柜存在局部放电缺陷。因此，35kV线3016间隔开关柜存在较重的局部放电缺陷，局部放电位置为开关柜柜后出线电缆仓内设备。同时，连续检测模式中，100Hz相关性大于50Hz相关性;相位模式和波形模式，一个工频周期有两簇信号，具有显著的工频相关性，幅值较低，且打点较为分散，相位分布较宽。由图谱特征初步判断为存在沿面放电信号。现场也证实电缆侧的B相、C相避雷器高压引线紧挨绝缘隔板的地方有放电痕迹，分析是由于施工时，工艺不严谨，使避雷器的高压引线紧挨绝缘隔板，导致空气绝缘净距不足，造成放电。电流互感器伞裙和绝缘隔板靠近的地方也有明显的放电痕迹，存在沿面放电。从图3可以看出，由于柜体小，电流互感器之间的距离不足100mm，根据《十八项反措》35kV开关柜的空气绝缘净距相间不小于300mm，在电流互感器之间加装了绝缘隔板，绝缘隔板和电流互感器之间的距离在50mm左右，且由于绝缘隔板未固定，其中一侧紧靠一相电流互感器，空气绝缘净距不足，造成放电。

3  处理结果

2019年7月2日，110kV站35kV线3016间隔停电检修。检修人员对避雷器的高压引线根据开关离柜接线牌的高度进行了重新制作，把绝缘隔板和高压引线的距离控制在最合理的范围内。对后柜仓的电缆终端、电流互感器、避雷器、绝缘隔板等设备进行了不留死角的清扫、擦试。试验人员对柜内出线电缆、CT、避雷器分别进行试验，都合格。

送电待负荷稳定后再次对该开关柜进行局放检测，暂态地电压及超声局放数据正常（测试数据如表3），局部放电缺陷消除。

4  措施建议和经验总结

①这次故障的直接原因是空气绝缘净距不足造成的，由于开关柜的整体设计不合理，避雷器施工工艺不良，出现避雷器高压引线紧挨绝缘隔板和电流互感器伞裙和绝缘隔板空气绝缘净距不足的情况。②开关柜在设计时，为了节约成本，缩小开关柜的体积，安全净距达不到相关要求，相间加装了绝缘隔板。《国家电网公司变电验收管理规定 开关柜验收细则》中规定：“柜内绝缘隔板应采用一次浇注成型产品，材质满足产品技术条件要求，且耐压和局放试验合格，带电体与绝缘板之间的最小空气间隙应满足下述要求：1）对12kV：不应小于30mm。2）对24kV：不应小于50mm。3）对40.5kV：不应小于60mm。2018版《十八项反措》中的“12.4.1.2.3”中已明确提出新安装开关柜严禁使用绝缘隔板，我们在开关柜的设计制造阶段就应该严把质量关。在骏工验收时，还应注意电气设备的施工工艺，特别要注意电气设备的安全净距是否合格。③把该站的带电检测列入差异化检测计划。跟踪是否随着时间的推移、灰尘的积聚还出现放电现象，如还存在放电现象，应制定相应的检修策略，并对其电流互感器作绝缘技术处理。④加强对该站的35kV开关柜的巡检，合理安排停电检修计划，对柜内的设备进行定期的彻底检修清扫、擦试。

5  结束语

开关柜带电检测中，超声波和暂态地电压检测技术是目前应用最广泛的两种手段，其检测方法和判断依据都具有完善的理论支持。本次35kV开关柜带电检测发现缺陷的故障分析，为今后开关柜安全稳定运行提供了宝贵的经验。

参考文献：

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