变电站内35kV母线PT刀闸柜典型放电缺陷分析及整改措施

周泽远

摘要：开关柜是变电站内重要设备，直接影响用电可靠性。本文以一起35kV母线PT刀闸柜放电缺陷为例，深入分析了开关柜放电缺陷类型及原因，并进一步提出深度治理措施，切实提升开关柜安全运行水平。

关键词：开关柜;放电;手车刀闸;手车式避雷器

一、前言

开关柜在运行中面临诸多安全隐患，其中因绝缘问题引发的放电缺陷是影响开关柜安全运行的首要难题。在某110kV变电站巡视工作中，检修人员发现35kV母线PT刀闸柜前下柜门处存在异常放电声，空气中有类似臭氧的异味，超声波检测异常。

二、现场检查与处理分析

将该35kV母线PT手车刀闸停电后，发现多处存在典型放电现象，共计3种类型：手车式避雷器高压引线及铜排与导电臂绝缘筒体之间、避雷器底座钢板及接线引下线与导电臂绝缘筒体之间、导电臂与绝缘筒体之间，具体放电形貌如下图1所示。

现场检查避雷器高压端子及引线与手车壳体、绝缘筒体空气绝缘净离均不足300mm，不满足反措要求;避雷器高压引线、接地线及底座钢板与筒体直接接触;避雷器引线固定铜排未采取倒圆角工艺;手车刀闸导电臂固体封装处存在间隙。

因手车式避雷器各方面绝缘距离不足，现场采取将避雷器后置，装至开关柜电缆层措施。开关柜电缆层PT本體与静触头之间空间不够，同时避雷器需安装在熔丝前端，现场将PT整体后移，留出避雷器及熔丝安装空间，避雷器器计数器安装在PT与柜门之间。另带电显示传感器及引线移动至避雷器与前柜门之间。全部安装完成后，检查绝缘距离符合要求，投运后局放检测未见异常。改造施工及效果图如下图2所示。

三、放电原因分析

（1）导电臂绝缘筒体绝缘材料质量不佳，长期运行已老化，绝缘性能劣化速度较快。局放过程中，绝缘材料在电、热、化学综合作用下，产生较多白色粉末物质，形成通道，加速放电过程[1]。

（2）现场避雷器引线、底座钢板与绝缘筒体直接接触，同时存在挤压应力，电场分布不均，随着绝缘材料劣化，长期运行导致放电。

（3）避雷器高压端子固定铜排制造工艺不良，端部未倒圆角处理，运行过程中此处电场场强较高，长期运行尖端对绝缘筒体放电[2]。

（4）因母线PT熔丝安装至手车位置，避雷器需同步安装至手车，而该种类型手车生产设计制造不完善，结构不合理，手车刀闸导电臂无法采取一体式封装工艺，导电臂与绝缘筒体之间存在气隙[3]，电位不一致，加之绝缘材料劣化，长期运行产生放电，导电臂表面出现电弧灼伤痕迹。

四、事件暴露问题

（1）设备制造厂产品材料、生产工艺不佳。从投运至今不足2年，绝缘材料性能已大大降低。安装时，部分铜排未采取倒圆角工艺，不同电位设备之间未保持足够距离。

（2）手车结构存在缺陷。避雷器高压端与手车壳体空气绝缘净距不足300mm，不满足《国家电网设备〔2018〕979号国家电网有限公司关于印发十八项电网重大反事故措施（修订版）》的硬性要求。

（3）设备验收不到位。设备在新版反措发布前已投运，验收时未能及时充分辨识运行风险，未能督促厂家整改。

五、整改措施

（1）对同地区同厂家同类型产品进行停电检查整改。

（2）对同结构开关柜，建立隐患清单，缩短巡视周期，加强带电检测力度，及时发现异常，避免隐患持续发展扩大，造成母线故障。

（3）强化设备厂家制造工艺及材料质量管控，定期开展抽检工作。

（4）加强设备验收管理，严格按照新版反措要求，对绝缘净距不足的开关柜应督促厂家整改，同时禁止使用绝缘隔板。新设备投运前施工方应严格按照试验标准进行母线耐压、PT及避雷器试验，针对手车式避雷器，需进行加压试验检查验证。

（5）持续开展开关柜运行环境治理、状态监测工作，确保开关柜安全稳定运行。

六、结语

为保障开关柜安全可靠运行，应加强设备管理综合水平，及时发现放电缺陷隐患，并采取专项措施进行深度治理，各个环节不留死角，全面提升开关柜绝缘能力。

参考文献：

[1]陈荣，曹梦，田涛，等.微环境对高压开关柜电场分布及绝缘净距离的影响研究[J].绝缘材料，54（8）：6.

[2]李永祥，亢银柱，王天正，等.高压开关柜内部电气设备局部放电特性的检测与分析[J].高压电器，2018（1）：97-103.

[3]聂一雄，徐卫东，周文文，等.12kV固体绝缘开关柜中绝缘气隙缺陷的放电特征[J].电工技术学报，2018（1）：2894-2902.