（贵州电网有限责任公司贵阳供电局 550002）
摘要：近年来，电网建设发展速度迅猛，大大提高了生产生活质量。然而，电力系统安全问题却逐渐突出，尤以变电站开关柜与避雷器问题为主。开关柜种类繁多，是一种被广泛用于生产的开关设备。由于受设计、制造、组装或运行过程的不确定因素影响，开关柜的事故发生率较高，如绝缘事故，造成严重后果。而避雷器保护着变电站的过电压，电网的正常运行起着不可或缺的作用。因此，必须加强变电站开关柜与避雷器运行管理，保证电力系统安全运行，加快电网建设进程。
关键词：110kV移动变电站；开关柜；避雷器运行管理
1.前言
高压开关柜设备在电力系统中的作用比较突出，如保证电网运行操作正常、出现事故及时将故障切断、检修气时实现带电设备的隔离等。然而，近年来高压开关柜在运行过程中的事故发生率呈逐渐上升的趋势，避雷器爆炸事故也频频发生，这给设备造成严重影响的同时，还对工作人员的人身安全带去极大的威胁，阻滞了电网建设的稳定、安全推行。因此，电局必须高度重视开关柜和避雷器运行的管理问题，保证电网的安全。下文，笔者对110kV移动变电站开关柜和避雷器存在的事故隐患进行综合性分析，并为二者的安全、稳定运行提供若干参考建议。
2.分析高压开关柜的事故隐患
2.1 绝缘隐患
在电力系统运行过程中，在产品到站安装过程中，可能出现实际的安全距离与规程要求不相符，拉开刀闸动触子时，其与柜体之间的安全距离没有达到规范标准，甚至出现操作拉杆和带电体之间的安全距离较短，对运行人员的人身安全带去严重的威胁。
2.2 检修维护或安装隐患
如若检修工艺不成熟，或者开关柜的安装不规范、不科学，非但不能保障电力系统设备的安全，反而可能给系统设备埋下安全隐患。此外，由于检修或安装母线、各出线较为复杂，工作量大，便极其容易出现连接螺丝拧不紧母排的状况，导致设备运行过程中连接处开始发热，最终只能执行整段母线、各出线的停电处理，严重阻碍电网的稳定推行。
2.3 设备结构隐患
设备结构不符合规格，主要表现为未完全隔离开关柜母线气室与出线气室能、开关柜的观察孔没有选择好合适的安装位置，未能达到日常运行提出的要求。近年来，电力系统频繁出现柜内开关爆炸事故，导致整条母线掉闸，影响较为严重。此外，没有保证断路器气室的泄压通道处于理想状态，柜门释放出来的爆炸压力甚至导致人员伤亡。
3.维护整改开关柜的措施
3.1 做好预防工作
科学分析开关柜几种主要的安全隐患后，应该总结隐患，在日常的运行过程中时刻注意避免触及这些隐患，并采取针对性措施，将这些隐患扼杀在萌芽状态之下，做好预防工作意义重大。
首先，加强对设备选型、设计、监造和验收等工作环节的监督工作，要求监管人员具备强烈的责任心，职业技术过硬。尤其要做好开关柜的内部结构验收工作，尽量一次性安装好，避免后期整改。
其次，从细节抓好，保证每一个螺丝均处于正常运作状态，保证柜内设备制作工艺的成熟。通过红外成像手段，对设备内部进行检测，及时发现缺陷，并采取针对性措施解决问题，填补缺陷。
再者，实现开关柜的闭锁功能优化。在进行开关选择的时候，应该遵循“简单、完善、可靠”的选择原则，避免重复使用闭锁系统造成杂而无用现象；如若开关柜的闭锁系统与五防逻辑相悖，可以改换其它闭锁措施，或者改装系统。如若系统实在难以修正，可以通过加装带电的显示装置对其进行间接验电。
4. 分析避雷器事故原因
2012 年，广东电网公司江门供电局的110 kV 桥中线电缆转架空工程#9 杆塔上出现终端避雷器爆炸事件，故障避雷器为用户移交的工程所属行列，型号为2007 年生产、2008 年投运的YH10WX-108/281，交接试验结果合格。然而，受试验条件不足的局限，项目投入运行后并没有进行带电或停电预防性试验，只是对红外测温行定期检查。通过红外检测作用，发现了多只避雷器（同厂家同型号）出现发热异常状况，及时进行更换后，红外测温表明事故避雷器6处于正常运行状态。
解体检测发现，在避雷器的金属盖内部均发现存在不同程度的铁锈情况，进行芯棒固定的金属螺丝也存在锈迹，端部的密封胶圈呈粉末状，质量明显不达标。这就表明这些避雷器的密封工艺传统、落后，未能完全密封复合外套。内部的环氧绝缘套筒两端打孔，并装上固定螺丝，将端部的接线柱引出来。通过接线柱对附件引线结构进行监测，直接破坏了主绝缘的密封性，况且端部没有密封垫，这就使得密封工作的可靠性大大降低。环氧绝缘筒壁有孔且教薄，造成主绝缘强度的进一步降低。通过单伞粘接式进行外绝缘工作，没有从整体上注射成型。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外，密封材料不稳定的抗老化性能，外绝缘撕裂强度教差，这就意味着原胶少、憎水性快速减弱，水分子渗透未能实现完全隔绝，这些因素都直接或间接降低了避雷器的整体密封性。
通过解体检查同一批次避雷器，笔者发现110 kV 桥中线#9 塔A 相避雷器的故障出现原因主要有结构设计不合理、密封性能差、在户外运行中未能隔绝水分或潮气渗入避雷器的内部结构之中，降低其密封性，电阻片侧面、外套内表面、有机绝缘支撑件等绝缘性能呈现逐渐下降趋势。有的电阻片老化速度较快，造成避雷器不均匀的电位分布，原本正常的电阻片在增加荷电率的情况下，老化速度也在加快。这一桩恶性循环最终破坏了避雷器的热平衡，贯穿性的高能量工频电流直接导致爆炸事件的发生。此外，避雷器不完善的密封结构是受潮的主要原因。避雷器安装在污秽较为严重的地区，其表面积表现为不均匀的污染时，也对造成电压的不均匀分布，从而造成个别的电阻片迅速老化。
科学开展避雷器的运行管理
加强避雷器运行维护，要充分结合其本身的特殊性来展开。一方面，系统电压长期对避雷器产生影响，运行条件较为苛刻。另一方面，变电站内无间隙的避雷器在技术参数和功能上基本完全相同，但在在线路杆塔安装上，其试验条件和手段比站内的避雷器更差，要执行带电测试、停电试验具有很大的难度。红外检测是主要的检测手段，与变电部门比起来，归属输电部门在试验经验、水平和力量上均比较薄弱，此外，由于接地引下线、站外安装、计数器等存在很大的被盗风险，因而成为运行管理工作上较为薄弱的一个环节，极其容易产生误区，应该加强技术监督，做好用户工程。因此，运行单位必须高度重视这些存在问题，根据对本单位的运行实际的考虑，因地制宜，针对性提出科学的试验手段，提高运作管理实效。具体管理手段可以通过以下方面实现。
1）加强避雷器前端的质量监控，技术监督应该贯彻到整个运作过程，严把验收关，尤其要注重用户移交工程的管理，最大限度防止质量不达标的产品投入运行过程。
2）试验线路终端避雷器最主要采用红外检测，红外检测可以及时、有效地检测出设备的缺陷。需要注意的是，本案例在避雷器出现事故之前，对其进行定期的红外检测并未发现其存在异常发热情况，由于电压致热造成的避雷器劣化，红外检测对其初期阶段的敏感性不高，需要发展到一定的阶段，泄漏电流才能在红外检测中明显地表现出异常发热症状。然而，或许在红外测温进行下一个周期作业之间，避雷器的内部缺陷已经转变为事故。如若发展周期比较长，便在一定程度上降低外检测有效性。因此，在进行红外检测的时候，应该遵循因地制宜原则，科学设定检测周期，保证避雷器的状态检测要求得到最大限度的满足。此外，应该尽量保证缺陷检测的有效性、灵敏度，如若外表面积受到污染，并且污染达到一定的程度，便会干扰对避雷器的电压缺陷检测结果，降低检测结果的科学性、准确性。以地处海边某220 kV 站瓷外套的红外检测和避雷器带电测试为例，阻性电流大于全电流峰值的有效值，已经超出正常的标准，红外测试便能对通过带电测试检测出异常数据：盐份污秽严重的部位或者是两个伞裙的部位一般温度比较高，未出现连接金属后，法兰温度上升或整节温度上升的现象，这就说明了瓷套表面的局部盐份有严重的积污，因而导致了避雷器的严重升温，泄漏增大，最终导致整体的阻性电流与泄漏电流超标，可以排除电阻片的缺陷。清洗瓷套后，直流试验结果显示数据正常。由于在电压致热型缺陷判断要求较为成熟的红外检测工艺，这就需要检测员具有丰富、成熟的检测经验，因此，可以通过相关的培训加强红外线手段，切实提高检测的有效性。
3）在执行带电测试项目过程中，如果难以选取现场的电压信号，可以尝试通过三次谐波法来实现。
4）至于阻性电流变化信息的获取，则可以通过避雷器接地时，全电流的数值变化读取来实现。尽管阻性电流对全电流的变化反映并不敏感，但如果明显增大阻性电流时，全电流将会察觉其变化，这时候的检测才能有效发现避雷器的初期缺陷。
5）变电站的避雷器.通过局放测试发现缺陷已经
积累了成功的案例，可以在线路避雷器上试点开展。
6）考虑到一些单位没有足够成熟的条件去开展避雷器的现场电气试验工作，笔者建议可以去参考《电力设备预防性试验规程》提出的关于串联间隙线路的避雷器相关要求，一些避雷器可能运行动作次数较多、且时间较长，因此可以将其拆下来，以便展开抽样预防性试验，最终提高电力系统中避雷器运作过程的全程监控，提高技术监控效果。
6.结束语
电网建设不断展速度为人们的生产生活带来机遇的同时，电力系统安全问题也逐渐突出，其中变电站开关柜与避雷器问题作为常见。近年来，高压开关柜事故发生率呈逐渐上升，避雷器爆炸事故不断增多，不仅成严重影响了设备正常运行，还对工作人员的人身安全带去极大的威胁。因此，电局必须高度重视开关柜和避雷器运行的管理问题，保证电网的安全。
参考文献
[1]周泽存，沈其工，方瑜，等. 高电压技术2 版.[M]. 北京：中国电力出版社，2004.
[2]中国国家标准委员会.GB11032-2010， 交流无间隙金属氧化物避雷器[S].北京：中国标准出版社，2010.
[3]钟定珠，李谦，樊灵孟. 关于珠海电厂海斗乙线避雷器缺陷的分析[J]. 电瓷避雷器，2005（5）: 22-25.
[4]王秉均. 金属氧化物避雷器[M]. 北京：水利电力出版社,1993.
[5]严玉婷，江健武，钟建灵，等. 金属氧化物避雷器事故分析及测试方法的比较研究[J]. 电瓷避雷器，2011（6）: 63-69.
[6]郑庆伟. 高压开关柜绝缘故障原因分析[M]. 北京:电气设备装备出版社，2010.
何涛，（1987），男，贵州省贵阳市（籍贯），助理工程师（职称），大学本科（学历），研究方向：电气设备的研究和应用。
论文作者:何涛,马文磊
论文发表刊物:《电力设备》2015年第10期供稿
论文发表时间:2016/4/22
标签：避雷器论文; 开关柜论文; 电网论文; 电流论文; 变电站论文; 缺陷论文; 设备论文; 《电力设备》2015年第10期供稿论文;