10 kV高压开关柜故障分析及设备质量监督.pdf

第33卷第6期 湖南电力 2013年12月 绝缘件爬电距离不满足要求，导致在运行电压 下出现局部放电现象，长期放电会使绝缘材料发生 电老化，致使绝缘性能下降，增加绝缘击穿的概 率，如图3所示 图3 绝缘件爬电距离不足导致的放电现象 绝缘隔板的使用不合理．以及绝缘隔板材料的 处理不当，致开关柜内增加绝缘薄弱点，特别是当 外加绝缘SMC板发生吸水、受潮、变质后更易发 生事故这也是开关柜事故的主要原因 4)柜内电气元器件质量问题导致内部放电 开关柜内互感器、避雷器等元器件也易发生事 故，特别是TV柜中的电压互感器在l0 kV侧中性 点运行方式时，受铁磁谐振的影响．在谐振过电压 下发生烧毁母线电压互感器的几率很大此外，近 年来干式电磁式电压互感器内部绝缘质量也有所下 降主要原因是：未按要求开展出厂试验中局部放 电试验，互感器内部存在放电现象，在过电压等外 部影响下，降低互感器的树脂绝缘性能，电压互感 器会发生电击穿的现象，最终发展成母线短路等 事故 5)运行环境不佳导致开关柜事故 南方雨雾天气对空气绝缘开关柜影响较为严 重，当开关柜内外温差过大、空气湿度超过允许范 围时会在开关柜内形成凝露现象。

在凝露情况 下电气设备的击穿电压会有所降低，绝缘材料性 能也会下降，此时，易发生开关柜放电事故另外 运行环境的污秽也会导致绝缘体表面闪络放电 2开关柜在设备监督中的质量问题及 解决方案 2．1设备抽检中的问题统计 201l一20l2年．国网湖南省电力公司共对37 家开关柜供应商进行了产品质量抽检工作，供应商 问题率高达88％ 主要问题为型式试验报告不合 格、产品结构不合理、出厂试验不合格、原材料组 部件检验不严、试验人员能力资质不达标、生产工 ·28· 艺不规范等方面，具体统计见表1 表1质量抽检中发现的问题数量统计 从上表1中可看出，在设备抽检中发现的开关 柜问题中，型式试验报告不合格、产品结构不合 格、原材料组部件检验不严问题极为突出针对开 关柜在设备抽检中发现的问题和运行中暴露的缺陷 和事故，在质量监督中，应加大注意程度有针对 性地完善抽检技术方案 2．2开关柜质量抽检方案 1)对型式试验报告的检查 产品型式试验报告应在围家级权威机构获取， 8年内有效；此外，高压开关柜生产厂家还应提供 绝缘材料老化、内部燃弧、凝露试验、无功投切等 试验报告 高压开关柜的设计、工艺、生产条件或使用的 材料及主要元器件发生重大改变而影响到产品性能 时，制造厂商应重做相应的型式试验，并提供试验 报告。

经营管理模式发生重大变化的生产厂家，应 提供变化后该厂生产的高压开关柜型式试验报告和 销售、运行业绩：合资生产厂家应提供国内生产的 高压开关柜型式试验报告和销售、运行业绩具体 检查内容详见表2 表2型式试验报告检查内容 检查项目 检查标准 检i~JIVL构 报告有效性 温升试验 电寿命 机械寿命 IAC 无功投切试验 LSC2／凝露试验／绝缘材料老化试验 2)对开关柜内部结构的检查 ～洱 眩 肘 第33卷第6期 周恒逸等：1O kV高压开关柜故障分析及设备质量监督 2013年12月 开关柜相间与相对地不小于125 mill，爬距不 小于240 mm．带电体至柜门之间不小于155 mm， 带电体与绝缘板之间的最小空气间隙应不小于30 mm柜体应采用厚度不小于2 mm的优质敷铝锌 板柜门及侧封板应选厚度不小于2．5 mm且经防 锈处理的冷轧钢板，不饱和聚酯玻璃纤维(SMC) 绝缘隔板的厚度应不低于3 mm，柜体静触头和动 触头的接触深度应为l5—25 mm，触头表面镀银层 厚度6 8 m，且硬度不小于120 HW，柜内热缩套 厚度应不小于1．8 mm，硫化涂层的厚度不小于 2．5 mm，接地铜导体最小截面不得小于240 mm 。

柜体无变形，油漆颜色符合技术协议要求，外 部油漆均匀完好无脱落损坏，操动机构观察窗应使 用防护水平与外壳相当的双层钢化玻璃夹接地屏蔽 网，其安装方式应从柜内向柜外不得采用胶粘方 式安装．触指弹簧为非导磁不锈钢环状，并进行防 变色处理，高压开关柜柜顶防爆通道封板固定应采 用塑料防爆螺丝，搭接：支排端部不得超过主排边 沿，且触头盒内部、静触头、母排及引排、接地开 关等金属件都已进行倒角打磨处理，无毛刺、尖 角，母排搭接或紧固螺杆为内六角型，螺帽超出螺 杆2—3牙，其露出部分不得朝向接地柜壳 3)对开关柜内组部件原材料的检查 主要包括的元器件有真空泡、断路器、触头 盒、支撑绝缘子、穿屏套管、电流互感器、电压互 感器、避雷器、sF 气体等，这些元器件应在高压 开关柜生产厂家或元器件制造厂按标准进行试验， 并出具试验报告其中电压、电流互感器应逐台进 行局部放电检测及励磁特性试验：高压开关柜内绝 缘件(触头盒、穿屏套管等)试验项目包括但不 限于工频耐压试验、局部放电试验、高低温循环试 验、机械弯曲试验、绝缘层热性能(玻璃化温度试 验)、阻燃试验，有条件时可进行雷电冲击试验和 X光透视检查 4)对开关柜整体性能的试验检查 出厂试验应该在高压开关柜生产厂家任一合适 的场所对每台成品进行检验，以确保与己经通过型 式试验的设备相一致。

内容包括：主回路的绝缘试 验(必要时用户可要求进行雷电冲击耐受试验． 无功投切用断路器必须进行老练试验)，辅助和控 制回路的试验，主回路电阻的测量(包括断路器 及母线)，机械特性试验，设计和外观检查机械 操作，密封试验，“五防”功能检查，局部放电测 量(按绝缘件提供，必要时用户可要求做整柜)， 隔离触头压力测试(必要时)，温升试验(必要时 进行，厂家通知用户现场见证) 3开关柜质量监督工作中的建议 1)严格审查产品型式试验报告 设备招标工作中应特别注重审查开关柜供应商 的生产能力和业绩资质方面的资料，特别应核验首 次入网厂商提供的资料的完整性和有效性；尽量选 用优质厂商生产的产品 2)加大开关柜内部结构检查 因运行中开关柜发现的问题多为内部结构不合 理所致．在质量抽检中应有针对性地加大对结构尺 寸方面的检查，在产品生产环节有效地消除设备潜 在隐患 3)严格检验原材料组部件 严格要求供应商对开关柜内原材料组部件开展 人厂检验，特别对于柜内互感器、绝缘材料等应特 别关注 4)出厂试验突出重点 对于出厂试验中易出现问题的试验项目，可针 对单一试验项目增加抽检数量，暴露供应商的重点 问题，如断路器机械特性、互感器励磁特性、三倍 频交流耐压试验；带母线测试主回路电阻。

4 结束语 本文结合湖南省电力公司2011—20l2年针对 37家开关柜供应商进行的产品质量抽检工作．通 过分析开关柜损坏的主要原因，统计了设备抽检中 发现的开关柜质量问题，提出了10 kV开关柜设备 质量监督工作的技术方案 参考文献 [1]国家电网公司，中国电力科学研究院．12 kv开关柜典型事故 案例及安全防范措施[M]．北京：中国电力出版社，2011． [2]国家电网公司．高压开关柜抽检作业规范[S]．北京：中国 电力出版社．201 1． 作者简介 周恒逸(1985一 )，男，汉族，硕士研究生，工程师，从事配网 专业工作 ·29· 。