淺談35kV開關(guān)柜內(nèi)部放電的原因分析及處理

高飛

摘 要：本文將圍繞某變電站35kV開關(guān)柜內(nèi)部防電情況進(jìn)行分析，利用超聲設(shè)備對(duì)35kV開關(guān)柜的內(nèi)部防電情況進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)35kV開關(guān)柜進(jìn)行停電檢查，科學(xué)的分析35kV開關(guān)柜內(nèi)部防電的原因，為處理35kV開關(guān)柜內(nèi)部放電問題提出有效的解決對(duì)策，為了保證35kV開關(guān)柜順利運(yùn)行，做好超聲波檢測(cè)、暫態(tài)地電壓檢測(cè)以及特高頻檢測(cè)，實(shí)時(shí)觀測(cè)35kV開關(guān)柜內(nèi)部運(yùn)行情況，旨在為后續(xù)工作的順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：35kV開關(guān)柜;內(nèi)部放電;封堵防潮

中圖分類號(hào)：TM855 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）22-0183-02

0 引言

當(dāng)前社會(huì)對(duì)電力的需求逐漸增加，35kV開關(guān)柜的在電網(wǎng)中的作用越來越明顯，造成35kV開關(guān)柜內(nèi)部放電的原因具有多樣性，在日常的工作進(jìn)行中要做好35kV開關(guān)柜內(nèi)部放電的原因分析工作，并依托現(xiàn)代化科學(xué)信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)將理論知識(shí)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)充分的結(jié)合在一起，加強(qiáng)35kV開關(guān)柜內(nèi)部日常維護(hù)工作，提升管理人員的管理意識(shí)，從而保證35kV開關(guān)柜的順利運(yùn)行。

1 35kV開關(guān)柜內(nèi)部放電檢測(cè)過程

1.1 超聲波檢測(cè)

35kV開關(guān)柜內(nèi)部檢測(cè)過程中的超聲波檢測(cè)主要選用某500kV變電站35kV開關(guān)柜進(jìn)行檢測(cè)，在借助超聲波進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，需要實(shí)時(shí)安排相關(guān)的技術(shù)人員對(duì)35kV開關(guān)柜電壓互感器柜后位置進(jìn)行檢測(cè)，針對(duì)其中放出的聲音繪制出超聲波幅值最大點(diǎn)位置幅值圖譜，并準(zhǔn)確的判斷出現(xiàn)場(chǎng)超聲波檢測(cè)幅值最大點(diǎn)的具體位置，隨之對(duì)500kV變電站35kV開關(guān)柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)的分析，此時(shí)可以發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)確的防電位置，即35kV前線電壓互感器柜進(jìn)線電纜位置。

1.2 暫態(tài)地電壓檢測(cè)

暫態(tài)地電壓檢測(cè)主要是為了驗(yàn)證超聲波檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確信，上述將35kV開關(guān)柜內(nèi)部放電的位置定位在35kV前線電壓互感器柜進(jìn)線電纜處，此時(shí)，利用暫態(tài)地電壓檢測(cè)進(jìn)行進(jìn)一步的驗(yàn)證，其中暫態(tài)地電壓檢測(cè)數(shù)據(jù)主要包括前中、前下、后上、后中、后下、側(cè)上、側(cè)中以及測(cè)下，前進(jìn)線電壓互感器幅值分別為10dB、12dB、11dB、13dB、8dB、10dB、11dB、12dB，相鄰開關(guān)柜暫態(tài)地電壓檢測(cè)幅值分別為10dB、12dB、15dB、15dB、8dB、11dB、12dB、14dB，通過檢測(cè)的結(jié)果我們可以發(fā)現(xiàn)，其中幅值之間的差距較小。

1.3 特高頻檢測(cè)

在進(jìn)行特高頻檢測(cè)的前期準(zhǔn)備階段，安排相關(guān)的技術(shù)人員對(duì)傳感器的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢驗(yàn)，并做好背景測(cè)試工作，從而為后續(xù)工檢測(cè)工作的順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。背景測(cè)試可以有效的避免在具體操作環(huán)節(jié)中外界環(huán)境的影響，在選用特高頻檢測(cè)設(shè)備時(shí)要充分結(jié)合35kV開關(guān)柜內(nèi)部運(yùn)行情況進(jìn)行選擇，根據(jù)高頻檢測(cè)設(shè)備型號(hào)的功能將測(cè)量帶寬調(diào)至為最佳狀態(tài)，通常以高通模式為準(zhǔn)，并在具體的檢測(cè)環(huán)節(jié)中始終將前置增益保持在運(yùn)行的狀態(tài)。同時(shí)，還要準(zhǔn)確的選擇同步方式，通常以選用電源同步為主，在接下來的背景測(cè)試的過程中，沒有出現(xiàn)放電信號(hào)的出現(xiàn)。在進(jìn)行特高頻檢測(cè)的環(huán)節(jié)中，在測(cè)試點(diǎn)的選擇上要盡量選擇在35kV前線電壓互感器柜的非金屬屏蔽位置中的縫隙進(jìn)行，隨即繪制出特高頻局放電測(cè)試PRPD/PRPS圖譜以及特高頻局放電測(cè)試周期圖譜，在測(cè)試結(jié)果中我們可以發(fā)現(xiàn)35kV前線電壓互感器柜后下位置中的幅值最大，與上述檢測(cè)結(jié)果相一致[1]。

1.4 結(jié)果分析

由于對(duì)35kV開關(guān)柜內(nèi)部放電檢測(cè)方式存在差異性，為了保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，將利用超聲波檢測(cè)與暫態(tài)地電壓檢測(cè)、特高頻檢測(cè)相結(jié)合的方式進(jìn)行。在以上檢測(cè)結(jié)果中我們可以發(fā)現(xiàn)35kV前線電壓互感器柜后下位置中的幅值最大，并有放電的情況產(chǎn)生。在特高頻局放電測(cè)試PRPD/PRPS圖譜以及特高頻局放電測(cè)試周期圖譜測(cè)試結(jié)果中顯示，極性效應(yīng)較強(qiáng)，放電脈沖不穩(wěn)定，其中放電類型具有多樣性，金屬部件放電的情況較為明顯，由于沒有及時(shí)對(duì)固體內(nèi)部雜質(zhì)進(jìn)行清除，氣隙放電時(shí)有發(fā)生。同時(shí)，在日常的管理維護(hù)環(huán)節(jié)中，絕緣部件上表面的凝露沒有及時(shí)清理，從而產(chǎn)生放電的現(xiàn)象。

2 對(duì)35kV開關(guān)柜進(jìn)行停電檢查

為了檢驗(yàn)上述檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，需要對(duì)500kV變電站35kV開關(guān)柜進(jìn)行停電檢查，準(zhǔn)確找準(zhǔn)35kV開關(guān)柜內(nèi)部出現(xiàn)異常信號(hào)位置，并將35kV開關(guān)柜打開，可以清晰的發(fā)現(xiàn)，電纜傘裙表面的破損情況較為嚴(yán)重，由于設(shè)備長時(shí)間處于運(yùn)行的狀態(tài)，相關(guān)的管理人員沒有及時(shí)對(duì)灼傷的位置進(jìn)行及時(shí)的處理，導(dǎo)致電纜傘裙表面出現(xiàn)凹陷的現(xiàn)象。同時(shí)，35kV開關(guān)柜底部潮氣較大，沒有在35kV開關(guān)柜周圍安裝除濕裝置，一定程度上降低了相間絕緣水平，受到電壓的影響，三相電纜之間的距離不合理，在電纜傘裙凹陷的位置出現(xiàn)氣隙放電。為了保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，安排相關(guān)的技術(shù)人員合理的調(diào)整好三相電纜之間的位置，并對(duì)其存在的凹陷位置進(jìn)行纏繞處理，盡量選擇絕緣性能較好的材料進(jìn)行纏繞，并進(jìn)行下一步的檢測(cè)，其檢測(cè)結(jié)果為正常[2]。

3 35kV開關(guān)柜內(nèi)部放電的原因分析

3.1 與電氣安全距離有關(guān)

35kV開關(guān)柜內(nèi)部放電主要與電氣的安全距離有關(guān)，在當(dāng)前的35kV開關(guān)柜內(nèi)部構(gòu)造中，在室內(nèi)布置時(shí)，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員通常將電氣的安全距離設(shè)計(jì)的非常緊湊，在35kV開關(guān)柜設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，35kV開關(guān)柜柜體的設(shè)計(jì)尺寸較小，沒有充分結(jié)合變電站運(yùn)行的實(shí)際情況出發(fā)，沒有將相與相、地面、絕緣擋板之間的空氣凈距考慮在內(nèi)，與室內(nèi)配電裝置的實(shí)際運(yùn)行情況差距較大，長時(shí)間不對(duì)其進(jìn)行處理經(jīng)常出現(xiàn)35kV開關(guān)柜內(nèi)部放電問題。由于35kV開關(guān)柜在運(yùn)行的環(huán)節(jié)中處于相對(duì)潮濕的環(huán)境下，35kV開關(guān)柜內(nèi)部以及表面雜物較多，當(dāng)產(chǎn)生放電的問題時(shí)一定程度上降低了絕緣材料的絕緣性能，不及時(shí)發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備將會(huì)出現(xiàn)短路的問題，不利于電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。

3.2 沒有及時(shí)對(duì)凝露現(xiàn)象進(jìn)行處理

35kV開關(guān)柜在實(shí)際運(yùn)行的環(huán)節(jié)中經(jīng)常出現(xiàn)凝露的現(xiàn)象。35kV開關(guān)柜內(nèi)部設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，長時(shí)間處于封閉運(yùn)行的狀態(tài)，通風(fēng)效果較差，35kV開關(guān)柜產(chǎn)生凝露的原因與溫度變化有關(guān)，凝露的產(chǎn)生量隨著溫度變化的加快而增加，不及時(shí)處理將會(huì)減低絕緣性能。同時(shí)35kV開關(guān)柜內(nèi)部材料的絕緣部件憎水性較差，在選用35kV開關(guān)柜內(nèi)部材料時(shí)，沒有及時(shí)對(duì)材料的性能進(jìn)行分析，一定程度上會(huì)增加35kV開關(guān)柜內(nèi)部空氣濕度，并且35kV開關(guān)柜的內(nèi)部環(huán)境較為混亂，從而容易產(chǎn)生凝露問題，隨著電流的通過，當(dāng)凝露現(xiàn)象較為嚴(yán)重時(shí)隨著傳導(dǎo)電流的增加絕緣電阻會(huì)出現(xiàn)降低的情況，發(fā)現(xiàn)不及時(shí)將出現(xiàn)放電的現(xiàn)象，嚴(yán)重將會(huì)出現(xiàn)短路情況，不利于電氣設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

3.3 設(shè)備安裝過程存在問題

在35kV開關(guān)柜設(shè)備安裝的過程中，由于35kV開關(guān)柜內(nèi)部設(shè)備安裝工藝水平較低，導(dǎo)致35kV開關(guān)柜內(nèi)部元器件布置缺乏科學(xué)性，一定程度上容易產(chǎn)生35kV開關(guān)柜安全事故。其中35kV開關(guān)柜在實(shí)際安裝過程存在問題的原因具有多樣性，操作不當(dāng)將會(huì)出現(xiàn)不均勻磁場(chǎng)的問題，開關(guān)柜內(nèi)部防電現(xiàn)象發(fā)生。在開關(guān)柜安裝的環(huán)節(jié)中絕緣熱縮套在安裝時(shí)沒有按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)來安裝，不及時(shí)處理電暈放電情況時(shí)有發(fā)生。

4 處理35kV開關(guān)柜內(nèi)部放電的有效對(duì)策

4.1 加強(qiáng)35kV開關(guān)柜內(nèi)部封堵防潮工作

加強(qiáng)35kV開關(guān)柜內(nèi)部封堵防潮工作是有效處理35kV開關(guān)柜內(nèi)部放電問題的關(guān)鍵，在35kV開關(guān)柜運(yùn)行的前期準(zhǔn)備階段，安排專業(yè)的技術(shù)人員實(shí)時(shí)觀測(cè)電纜夾層運(yùn)行的實(shí)際情況，并針對(duì)其中存在的積水進(jìn)行清除，針對(duì)電纜夾層中出現(xiàn)積水的問題進(jìn)行詳細(xì)的分析，從而采取有效的解決措施進(jìn)行解決。在35kV開關(guān)柜內(nèi)部封堵防潮工作進(jìn)行中，需要對(duì)35kV開關(guān)柜存在的孔洞位置進(jìn)行準(zhǔn)確的定位，并在孔洞的位置采取必要的措施進(jìn)行封堵，在具體的操作環(huán)節(jié)中，通常依托阻燃材料的優(yōu)勢(shì)對(duì)孔洞位置進(jìn)行封堵，一定程度上可以有效的防止潮氣對(duì)35kV開關(guān)柜的內(nèi)部運(yùn)行環(huán)境造成影響。同時(shí)，為了提升35kV開關(guān)柜內(nèi)部封堵防潮工作水平，要注重優(yōu)化高壓開關(guān)室的內(nèi)部運(yùn)行環(huán)境，可以在高壓開關(guān)室安裝除濕設(shè)備對(duì)高壓開關(guān)室的溫度以及濕度進(jìn)行控制，并定期做好室內(nèi)的通風(fēng)處理，注重加強(qiáng)日常的維護(hù)。例如：國華（哈密）新能源有限公司在新能源發(fā)電項(xiàng)目的開發(fā)過程中，將加大力度處理35kV開關(guān)柜內(nèi)部放電問題，針對(duì)35kV開關(guān)柜運(yùn)行的實(shí)際情況做好開關(guān)柜內(nèi)部封堵防潮工作，在日常的工作進(jìn)行中，注重設(shè)備的巡視，及時(shí)對(duì)35kV開關(guān)柜相關(guān)的除濕設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，及時(shí)更新不符合標(biāo)準(zhǔn)的除濕裝置，從而保證35kV開關(guān)柜運(yùn)行的穩(wěn)定性[2]。

4.2 提升35kV開關(guān)柜內(nèi)部設(shè)備安裝工藝

在處理35kV開關(guān)柜內(nèi)部放電問題時(shí)要逐步提升35kV開關(guān)柜內(nèi)部設(shè)備安裝工藝，由于35kV開關(guān)柜的運(yùn)行效果容易受到外部以及內(nèi)部環(huán)境的影響沒，在安裝35kV開關(guān)柜設(shè)備的前期準(zhǔn)備階段，需要實(shí)時(shí)對(duì)該地區(qū)的氣候條件進(jìn)行詳細(xì)的分析，科學(xué)的選擇開關(guān)柜設(shè)備，在氣候相對(duì)潮濕的地區(qū)，需要合理的安裝驅(qū)潮裝置，在天氣相對(duì)寒冷的地區(qū)，需要合理的安裝加熱設(shè)備，一定程度上可以保證35kV開關(guān)柜的平穩(wěn)運(yùn)行。同時(shí)，35kV開關(guān)柜內(nèi)部設(shè)備絕緣材料的對(duì)35kV開關(guān)柜的運(yùn)行情況產(chǎn)生的影響較大，為了有效的防止出現(xiàn)開關(guān)柜內(nèi)部放電的問題，需要加強(qiáng)35kV開關(guān)柜設(shè)備的安裝工藝，選擇最佳的熱縮材料以及絕緣材料，在35kV開關(guān)柜內(nèi)部設(shè)備安裝驗(yàn)收的過程中，嚴(yán)格按照規(guī)定的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收合格時(shí)方可進(jìn)行具體的安裝。

4.3 加強(qiáng)35kV開關(guān)柜內(nèi)部日常維護(hù)工作

加強(qiáng)35kV開關(guān)柜內(nèi)部日常維護(hù)工作是保證35kV開關(guān)柜平穩(wěn)運(yùn)行的關(guān)鍵，在利用超聲波對(duì)35kV開關(guān)柜內(nèi)部運(yùn)行情況進(jìn)行檢測(cè)的環(huán)節(jié)中，要對(duì)放電過程中存在的缺陷進(jìn)行分析，并由專業(yè)的技術(shù)人員實(shí)時(shí)對(duì)其進(jìn)行巡檢，保證35kV開關(guān)柜的穩(wěn)定運(yùn)行。在日常的維護(hù)工作進(jìn)行中，要詳細(xì)的對(duì)開關(guān)柜出現(xiàn)放電的位置的原因進(jìn)行分析，并采取有效的解決對(duì)策進(jìn)行解決，一定程度上可以提升35kV開關(guān)柜的運(yùn)行水平。同時(shí)，還要注重在35kV開關(guān)柜設(shè)備停電檢查工作，要實(shí)時(shí)對(duì)35kV開關(guān)柜設(shè)備周圍的溫度以及濕度進(jìn)行控制，針對(duì)出現(xiàn)異常的情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，并對(duì)35kV開關(guān)柜設(shè)備上的雜物進(jìn)行清除，根據(jù)開關(guān)柜設(shè)備的運(yùn)行情況及時(shí)更換絕緣擋板，可以有效的防止出現(xiàn)開關(guān)柜內(nèi)部防電的問題。

5 結(jié)語

有效解決35kV開關(guān)柜內(nèi)部放電問題一定程度上有利于保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行，在日常的工作進(jìn)行中，實(shí)時(shí)對(duì)35kV開關(guān)柜的運(yùn)行情況進(jìn)行檢測(cè)，需要及時(shí)對(duì)凝露現(xiàn)象進(jìn)行處理，在設(shè)備安裝的環(huán)節(jié)中，要主注重提升35kV開關(guān)柜內(nèi)部設(shè)備安裝工藝，根據(jù)35kV開關(guān)柜運(yùn)行的具體情況適當(dāng)?shù)恼{(diào)整電氣安全距離，注重做好35kV開關(guān)柜內(nèi)部封堵防潮工作，有利于降低35kV開關(guān)柜的故障率。

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