关键词：高压开关柜；受潮放电；故障处理
1引言
近年来随着我国经济的快速发展，人们生活和生活方式的改变对电能的需求量不断增加的同时，也给电力供应质量提出了更高的要求。在目前的电力系统中，由于电力生产企业通常属于较为偏远的地区，需要将其生产的电能在经过多次变压并远距离传输之后才能进行分配使用，而且为了降低在电能远距离传输过程中的电能损耗，需要经过多次变压，而其中高压开关柜则主要起到控制和保护的作用，其结构紧凑、占地面积小、操作简单方便，被广泛应用于35kV及以下的变电系统中。
2高压开关柜内部受潮放电的故障情况
2.1事故经过
于去年（2017年）某月某日的下午，监控中心的值班人员在值班过程中发现某110kV变电站其中的一个主变低后备保护发生保护动作，使得主变低压侧的开关断开，导致10kV母线失电，随即通过运维人员到事故发生现场对事故发生状况及原因进行初步勘察，运维人员到现场后发现一10kV高压开关柜出现了烧毁问题，随即增派检修人员到现场对其进行拆修。但是在随后的检修过程中，另一个10kV母线上的开关柜发生爆炸事故，而且监控中心也发现其相应的主变低后备保护装置发生动作，并导致其相应的开关发生跳闸断电保护，所以现场检修人员对故障点进行隔离。在对开关柜进行检修完毕，次日在接到调令后对此母线进行恢复运行操作，但是第二个开关柜仍然发生了爆炸事故，同样其相应的主变低后备保护装置发生动作，并导致其相应的开关发生跳闸断电保护。检修人员对其进行检查之后发现此开关柜内部损坏严重，柜内有多部位包括绝缘支柱、穿墙套管、触头盒、母排、静触头挡板、二次接线槽板、电缆仓防火板等均有不同程度的受潮凝露现象。
2.2事故分析
事故发生之后，变电站立即启动应急预案以及进行事故原因和责任调查，经过分析，此次事故的直接原因是开关柜绝缘老化、性能下降，所以发生了击穿发电而引起了相间短路故障，从而导致开关柜发生了爆炸。此外，对出现事故的开关柜进行仔细勘察发现，主要的问题有一是开关柜开关上触头盒根部连接排熔断，且相邻部位的设备也受到相应的损坏；二是开关柜母线及四周的隔板出现较为严重的损坏。
对事故原因进行分析之后得出，导致此次开关柜爆炸事故的根本原因是由于开关柜的绝缘部件受潮，以及开关柜绝缘部件的自身质量较差而引起的。这是由于在对爆炸后的开关柜进行检查的过程中，发现了其内部设备具有较为严重的凝露现象，而且没有发生爆炸的设备也存在不同程度的凝露问题，但是由于绝缘件的防潮能力不足以抵御这些凝露，而且在长时间的运行过程中，凝露的存在导致其绝缘性能不断下降直至丧失，这样就会引发局部放电问题的发生，而且局部放电还会对其他设备的绝缘部件性能造成破坏，因此加速了绝缘性能的下降，从而导致事故的发生。
3高压开关柜内部受潮原因分析
从本此事故中可以看出，开关柜内部出现凝露问题对设备的绝缘性能有着较大的影响，不仅会造成绝缘性能降低，还会导致设备受损，甚至是出现火灾、爆炸等事故。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆分析开关柜内部设备出现受潮问题的原因，主要有以下几点：一是由于变电站所在地区处于夏季雷雨多发期，而且变电站中的开关室为了提高其内部设备的散热效果，通常设置有百叶窗进行散热，这样的设计就使得及时在开关室门窗关闭的情况下也能与外界进行空气流通，这样就会导致开关室内的湿度增加，引起开关柜内部设备出现凝露的现象；二是由于开关室内的电缆沟所用的封堵材料在长时间使用过程中出现了材料老化或由于施工工艺不合理而出现损坏以及脱落等问题，这样就导致在雨水较多的季节，如果市政排水不畅而导致水位短时间内过高时就会出现积水甚至是向开关室内进行倒灌的问题。加之开关柜底部的封堵在设计时都留有一定的缝隙，所以会导致倒灌出来的雨水进入开关柜中，从而引发设备受潮；三是开关柜中充满绝缘气体，且处于完全封闭的状态，一旦开关柜中进入水汽则难以排出，所以这些水汽通常会在母线仓中进行聚集，如果开关柜内的温度较低就会在柜体表面或绝缘件表面形成凝露，如果开关柜内部元器件的表面存在灰尘等，也容易形成凝露。
4高压开关柜内部受潮放电处理措施
4.1电缆沟封堵修复
在变电站所在区域处于夏季雷雨多发季节时，加气对室外电缆沟封堵情况的检查和修复，并且在修复过程中采取具有良好防水性能的材料进行修复，并对电缆沟进入开关柜室的墙壁交叉处也进行相应的防水封堵处理，防止由于电缆沟积水而出现倒灌现象。此外，在日常巡检中，利用开关停电的时机对开关室内电缆沟到开关柜之间的封堵进行修复，且对容易进入潮气的开关柜底部采用阻燃材料进行封堵，并在室内电缆沟内加入生石灰等干燥剂。
4.2安装工业除湿机
由于开关柜中通常安装有相应的保护装置，而这些保护装置对运行环境中的温度和湿度等参数有着较高的要求，所以通常在开关室中通常需要安装空调来调节室内的温度，但是由于空调通常具有较差的除湿功能，甚至是在夏季外部温度较高而采用空调制冷的过程中，容易由于开关柜内外的温度差而引起凝露现象。所以需要在开关室内设置工业除湿机，当室内湿度超过60％～65％时则自动启动进行除湿，将室内湿度控制在60％以下。如果此种方法不能及时对开关柜内部达到应有的除湿效果，则还可以在开关柜内部的电缆仓内加装小型的抽湿机。或者在开关柜母线仓顶部加装排风装置或开设通风孔，促进开关柜内的空气循环，及时将开关柜内的水汽排出柜外。
4.3加强对开关室的运维管理
一是在雨水较多的季节加强对开关室门窗、外墙的检查，确保不存在渗漏问题，并且可以将百叶窗改装为可关闭式的窗户类型，在外界湿度较高时自动关闭，而在室内温度较高时自动开启散热；二是还应加强对电缆沟积水情况、水泵运转情况以及室内除湿机 运行情况的检查，确保其处于正常工作状态；三是在运维人员进行检查作业之后，应将门窗进行随手关闭，而且定时对室内的温度和湿度进行监测。
5结语
由于高压开关柜属于铠装式金属封闭开关柜，其内部电气设备及元器件的布置较为紧凑，所以之间的绝缘距离较小，其运行中容易受到环境中湿度的影响，容易因为受潮而出现绝缘性能下降，甚至是引起内部发电闪络、绝缘击穿等故障，影响高压开关柜的使用和运行安全。所以需要通过电缆沟封堵修复、安装工业除湿机或小型抽湿机、加强对开关室的运维管理等措施来对开关柜内部受潮问题进行防范。
参考文献：
[1] 张建设. 35kV高压柜受潮放电原因分析及治理[J]. 机电信息, 2015(15):67-67.
[2] 蔡楚宝, 周长城. 高压开关柜内部受潮放电的原因分析及处理措施[J]. 黑龙江科学, 2013, 4(9):112-112.
论文作者:陈新举
论文发表刊物:《科技新时代》2018年3期
论文发表时间:2018/6/6
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