變電站內(nèi)35kV母線PT刀閘柜典型放電缺陷分析及整改措施

周澤遠(yuǎn)

摘要：開關(guān)柜是變電站內(nèi)重要設(shè)備，直接影響用電可靠性。本文以一起35kV母線PT刀閘柜放電缺陷為例，深入分析了開關(guān)柜放電缺陷類型及原因，并進(jìn)一步提出深度治理措施，切實(shí)提升開關(guān)柜安全運(yùn)行水平。

關(guān)鍵詞：開關(guān)柜;放電;手車刀閘;手車式避雷器

一、前言

開關(guān)柜在運(yùn)行中面臨諸多安全隱患，其中因絕緣問題引發(fā)的放電缺陷是影響開關(guān)柜安全運(yùn)行的首要難題。在某110kV變電站巡視工作中，檢修人員發(fā)現(xiàn)35kV母線PT刀閘柜前下柜門處存在異常放電聲，空氣中有類似臭氧的異味，超聲波檢測異常。

二、現(xiàn)場檢查與處理分析

將該35kV母線PT手車刀閘停電后，發(fā)現(xiàn)多處存在典型放電現(xiàn)象，共計(jì)3種類型：手車式避雷器高壓引線及銅排與導(dǎo)電臂絕緣筒體之間、避雷器底座鋼板及接線引下線與導(dǎo)電臂絕緣筒體之間、導(dǎo)電臂與絕緣筒體之間，具體放電形貌如下圖1所示。

現(xiàn)場檢查避雷器高壓端子及引線與手車殼體、絕緣筒體空氣絕緣凈離均不足300mm，不滿足反措要求;避雷器高壓引線、接地線及底座鋼板與筒體直接接觸;避雷器引線固定銅排未采取倒圓角工藝;手車刀閘導(dǎo)電臂固體封裝處存在間隙。

因手車式避雷器各方面絕緣距離不足，現(xiàn)場采取將避雷器后置，裝至開關(guān)柜電纜層措施。開關(guān)柜電纜層PT本體與靜觸頭之間空間不夠，同時(shí)避雷器需安裝在熔絲前端，現(xiàn)場將PT整體后移，留出避雷器及熔絲安裝空間，避雷器器計(jì)數(shù)器安裝在PT與柜門之間。另帶電顯示傳感器及引線移動(dòng)至避雷器與前柜門之間。全部安裝完成后，檢查絕緣距離符合要求，投運(yùn)后局放檢測未見異常。改造施工及效果圖如下圖2所示。

三、放電原因分析

（1）導(dǎo)電臂絕緣筒體絕緣材料質(zhì)量不佳，長期運(yùn)行已老化，絕緣性能劣化速度較快。局放過程中，絕緣材料在電、熱、化學(xué)綜合作用下，產(chǎn)生較多白色粉末物質(zhì)，形成通道，加速放電過程[1]。

（2）現(xiàn)場避雷器引線、底座鋼板與絕緣筒體直接接觸，同時(shí)存在擠壓應(yīng)力，電場分布不均，隨著絕緣材料劣化，長期運(yùn)行導(dǎo)致放電。

（3）避雷器高壓端子固定銅排制造工藝不良，端部未倒圓角處理，運(yùn)行過程中此處電場場強(qiáng)較高，長期運(yùn)行尖端對(duì)絕緣筒體放電[2]。

（4）因母線PT熔絲安裝至手車位置，避雷器需同步安裝至手車，而該種類型手車生產(chǎn)設(shè)計(jì)制造不完善，結(jié)構(gòu)不合理，手車刀閘導(dǎo)電臂無法采取一體式封裝工藝，導(dǎo)電臂與絕緣筒體之間存在氣隙[3]，電位不一致，加之絕緣材料劣化，長期運(yùn)行產(chǎn)生放電，導(dǎo)電臂表面出現(xiàn)電弧灼傷痕跡。

四、事件暴露問題

（1）設(shè)備制造廠產(chǎn)品材料、生產(chǎn)工藝不佳。從投運(yùn)至今不足2年，絕緣材料性能已大大降低。安裝時(shí)，部分銅排未采取倒圓角工藝，不同電位設(shè)備之間未保持足夠距離。

（2）手車結(jié)構(gòu)存在缺陷。避雷器高壓端與手車殼體空氣絕緣凈距不足300mm，不滿足《國家電網(wǎng)設(shè)備〔2018〕979號(hào)國家電網(wǎng)有限公司關(guān)于印發(fā)十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施（修訂版）》的硬性要求。

（3）設(shè)備驗(yàn)收不到位。設(shè)備在新版反措發(fā)布前已投運(yùn)，驗(yàn)收時(shí)未能及時(shí)充分辨識(shí)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，未能督促廠家整改。

五、整改措施

（1）對(duì)同地區(qū)同廠家同類型產(chǎn)品進(jìn)行停電檢查整改。

（2）對(duì)同結(jié)構(gòu)開關(guān)柜，建立隱患清單，縮短巡視周期，加強(qiáng)帶電檢測力度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常，避免隱患持續(xù)發(fā)展擴(kuò)大，造成母線故障。

（3）強(qiáng)化設(shè)備廠家制造工藝及材料質(zhì)量管控，定期開展抽檢工作。

（4）加強(qiáng)設(shè)備驗(yàn)收管理，嚴(yán)格按照新版反措要求，對(duì)絕緣凈距不足的開關(guān)柜應(yīng)督促廠家整改，同時(shí)禁止使用絕緣隔板。新設(shè)備投運(yùn)前施工方應(yīng)嚴(yán)格按照試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行母線耐壓、PT及避雷器試驗(yàn)，針對(duì)手車式避雷器，需進(jìn)行加壓試驗(yàn)檢查驗(yàn)證。

（5）持續(xù)開展開關(guān)柜運(yùn)行環(huán)境治理、狀態(tài)監(jiān)測工作，確保開關(guān)柜安全穩(wěn)定運(yùn)行。

六、結(jié)語

為保障開關(guān)柜安全可靠運(yùn)行，應(yīng)加強(qiáng)設(shè)備管理綜合水平，及時(shí)發(fā)現(xiàn)放電缺陷隱患，并采取專項(xiàng)措施進(jìn)行深度治理，各個(gè)環(huán)節(jié)不留死角，全面提升開關(guān)柜絕緣能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳榮，曹夢(mèng)，田濤，等.微環(huán)境對(duì)高壓開關(guān)柜電場分布及絕緣凈距離的影響研究[J].絕緣材料，54（8）：6.

[2]李永祥，亢銀柱，王天正，等.高壓開關(guān)柜內(nèi)部電氣設(shè)備局部放電特性的檢測與分析[J].高壓電器，2018（1）：97-103.

[3]聶一雄，徐衛(wèi)東，周文文，等.12kV固體絕緣開關(guān)柜中絕緣氣隙缺陷的放電特征[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2018（1）：2894-2902.