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[摘 要]电力作为当前阶段社会生产主要依赖的能源，其基础供电系统的安全运行对人们正常的生产生活有着较为直接的影响。35kV型开关柜是电力系统的重要组成部分，由于结构特性，经常会发生局部放电故障问题。为此，本文从实践出发，结合事故案例对常见的故障原因及其应对方式进行系统的探究。
[关键词]绝缘挡板；屏蔽设计；电气安全距离
中图分类号：G226 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）30-0035-01
据相关的故障调查研究发现，开关柜的局部放电原因包括：绝缘挡板劣化、屏蔽装置设计不合理、运行环境不符合相关要求等。针对故障问题，供电单位应通过定期检修、提升设备验收技术、强化设备的绝缘性等方式，预控电力设备的故障问题，确保开关柜的安全运行。
一、35kV类型开关柜的应用现状
1、当前阶段35kV类型的开关柜在实际应用过程中的优势与不足
社会现代化进程的不断推进，能源的深入开发与应用，使得现阶段电力网络的铺设成为城镇基础设施建设的重点。35kV的开关设备属于KYN系列电力设施产品，柜体的构成为金属封闭模式，结构较为紧凑，设备的实际占地面积较小，因此被广泛的应用于变电站等电网铺设工程中。与此相对应的，紧凑的结构也使得开关柜的电气距离偏小，散热问题突出。尤其是在沿海地区，由于空气中水分子含量过高，含盐量大，使得开关柜的内部绝缘层表面附着水分、盐结晶，不仅降低了开关柜的使用安全性，缩短了设备的运行周期，还使得柜体的放电现象严重，为开关柜的安全、稳定运转埋下了隐患。据调查研究显示，某地电网仅在一年内就发生了三起开关柜绝缘设施被击穿的事故。为此，电网部门应对KYN开关柜发生事故的原因进行有效探究，并在此基础之上，完善事故预控机制，确保电网运行的可靠想与安全性，为电力产业的发展夯实基础。
2、事故实际案例
（1）案例一
某地电网35kV型号开关柜出现B、C相短路问题，据检修人员分析发现，造成事故的原因主要包括以下几方面：首先，开关柜所在的配电房环境较为潮湿，且室内没有配备除湿器，导致开关柜的内外温差大于标准值，柜体内部的空气温度较高，遇冷时在绝缘层上形成水珠，并向设备内部进行渗透。这种情况导致了柜内的隔板附着水雾，柜内的设备运行长期处于潮湿环境，隔板出现倾斜情况，从而引发了相间短路故障问题。
（2）案例二
某地区供电单位为保证电力系统的稳定运转，对开关柜进行放电测试，通过超声波、暂态地电压测试等方式，对开关柜的电压及放电情况进行检测。在进行紧急停电检测的过程中，技术人员在对柜内设备进行检测后发现绝缘板有放电的烧灼迹象。造成该种现象的主要原因是避雷器伞裙出现放电情况。
二、出现放电事故的主要原因
1、电气之间的安全距离小于平均值
KYN类型的开关柜主要被安装在配电室内，因此对体积、尺寸的要求较高。由于柜体内设备装置的紧凑性，使得实际电气之间的安全距离小于平均值，各相之间，相、地之间的间距较小，与配电装置三百毫米的净距要求存在差距，因此常由于空间问题引发放电问题。
2、绝缘挡板的安装问题
一般情况下，为了保证35kV开关柜设备之间的电场安全，会在各相之间设置绝缘挡板，提升相间的绝缘性。由于35kV开关柜的紧凑性特点，高压设备之间的绝缘设备需具备较强的耐热、阻电性，才能保证开关柜的整体安全。与此同时，由于绝缘挡板的增加，设备之间的空气净距离缩短。因此，一旦挡板的安装没有按照设计标准，或者绝缘设备的材质、规格无法满足实际需求，极有可能出现挡板与高压设备之间出现紧贴情况，导致SMC绝缘挡板与设备之间形成缝隙，为设备放电提供物理基础。与此同时，随着开关柜使用年限的增加，由于湿度、表层污渍、设备长时间放电等因素的影响，绝缘材料的实际使用性能将会不断下降，最终绝缘挡板被击穿，造成短路问题，损坏电气设备。
3、套管屏蔽设备的设计问题
开关柜中的套管需要进行屏蔽设计，由于电路母线通常使用硅橡胶进行固定，二者之间不属于等电位，有时会出现缝隙，在一定程度上增加了放电的可能性。这种局部的放电情况将会使绝缘材料更快的老化、劣化，对供电系统的安全运转带来不利的影响。除此之外，一些变电站在开关柜中的屏蔽设备安装不合理，使得母排放电对套管产生了较大的危害，常见的问题包括屏蔽设备安装流程不规范、位置选择不合理、设备型号不匹配等。
4、设备运行的环境问题
由于KYN系列开关柜是全封闭式结构，没有透气孔，加之柜内通风不畅，当环境温度变化时，易产生凝露，造成绝缘强度降低，留下安全隐患。开关柜内由于大量采用了压铸环氧树脂为材料的绝缘部件，尤其是高压电缆外绝缘层、环氧浇注电流互感器、相间绝缘档板等复合绝缘材料的憎水性较差，若绝缘材料材质不好，空气湿度大且污秽严重，运行中会导致吸潮凝露，导致绝缘体表面泄露电流增大。
三、对开关柜放电问题进行预控的有效举措
1、规范设备安装流程，根据设计方案选择设备类型
在选择35kV开关柜中的设备类型时，应结合变电站的实际工作环境，综合考虑如气候、降雨、温度变化等影响供电设备的因素。据相关的放电事故调查表明，绝缘挡板引发的事故频次较高。因此，在进行设备型号、规格、材质的选择时，应优先考虑不使用绝缘装置的设备，或部件相间距离较大的装置。在此基础上，应该进一步提高对绝缘挡板或其他绝缘材料的质量要求，降低因绝缘设备质量问题而引发的放电事故的可能性，从源头提升开关柜的使用安全。与此同时，设备验收作为保障供电装置使用质量的重要环节，能够筛选出工艺不成熟或者技术不达标的设备产品，提升设备选择的效率。为此，在验收过程中，工作人员应该严格按照设计要求对设备、材料进行检验，对关键工艺产品进行产品证书检测，提升供电设备运行的安全系数。
2、为供电设备的运行提供更好的环境
为保证开关柜设备的正常运转，首先要提供良好的运行环境，保证柜内、柜外的温度差距处于合理的区间内，降低绝缘设备凝雾的可能性。在高压开关室，加装除湿设备或其他可靠方法，始终保持开关室内干燥，如220kV渔都变在35kV开关室安装智能温湿度控制器。合理设计开关柜内的加热设备，保证开关柜内的加热设备正常可靠运行，防止高压设备表面发生凝露。
3、定期进行设备巡视、维护
对于巡视中发现有放电的开关柜，应及时处理。无法停电处理的设备应加强巡视，应降低负荷或其他有效的措施，防止故障扩大。设备停电检修时，检查温湿度控制器功能是否正常，用酒精擦拭高压设备表面，清扫设备表面的灰尘和潮气，并在绝缘档板表面涂防污闪涂料或更换绝缘档板，及时恢复设备的外绝缘，防止设备间发生放电故障。对开关柜进行维护，能有效的防止开关柜内部放电，但受停电的限制，无法定期进行清扫维护。
结语
35kV型的开关柜的设备结构较为紧凑，在具有柜体的体积较小、便于室内安装等优势的同时，也使得电气之间的安全距离达不到标准要求。针对开关柜的局部容易放电的缺陷问题，供电单位应通过安装绝缘挡板、设计屏蔽装置、开展定期巡检工作等形式，降低供电设备应停电而造成的经济损失，保证电力系统运行的稳定性与可靠性。
参考文献
[1] 岳彩鹏，高春燕，陈虎.35kV开关柜局部放电检测与定位技术的应用[J].电力安全技术，2016，18（10）；
[2] 王跃，刘光.超声局放检测发现35kV變电站35kV开关柜套管放电缺陷分析[J].工程技术：文摘版，2016（2）；
[3] 林根德，陈达，黄继来，等.某35kV开关柜局部放电及受潮的原因分析[J].电工电气，2017（8）.
[关键词]绝缘挡板；屏蔽设计；电气安全距离
中图分类号：G226 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）30-0035-01
据相关的故障调查研究发现，开关柜的局部放电原因包括：绝缘挡板劣化、屏蔽装置设计不合理、运行环境不符合相关要求等。针对故障问题，供电单位应通过定期检修、提升设备验收技术、强化设备的绝缘性等方式，预控电力设备的故障问题，确保开关柜的安全运行。
一、35kV类型开关柜的应用现状
1、当前阶段35kV类型的开关柜在实际应用过程中的优势与不足
社会现代化进程的不断推进，能源的深入开发与应用，使得现阶段电力网络的铺设成为城镇基础设施建设的重点。35kV的开关设备属于KYN系列电力设施产品，柜体的构成为金属封闭模式，结构较为紧凑，设备的实际占地面积较小，因此被广泛的应用于变电站等电网铺设工程中。与此相对应的，紧凑的结构也使得开关柜的电气距离偏小，散热问题突出。尤其是在沿海地区，由于空气中水分子含量过高，含盐量大，使得开关柜的内部绝缘层表面附着水分、盐结晶，不仅降低了开关柜的使用安全性，缩短了设备的运行周期，还使得柜体的放电现象严重，为开关柜的安全、稳定运转埋下了隐患。据调查研究显示，某地电网仅在一年内就发生了三起开关柜绝缘设施被击穿的事故。为此，电网部门应对KYN开关柜发生事故的原因进行有效探究，并在此基础之上，完善事故预控机制，确保电网运行的可靠想与安全性，为电力产业的发展夯实基础。
2、事故实际案例
（1）案例一
某地电网35kV型号开关柜出现B、C相短路问题，据检修人员分析发现，造成事故的原因主要包括以下几方面：首先，开关柜所在的配电房环境较为潮湿，且室内没有配备除湿器，导致开关柜的内外温差大于标准值，柜体内部的空气温度较高，遇冷时在绝缘层上形成水珠，并向设备内部进行渗透。这种情况导致了柜内的隔板附着水雾，柜内的设备运行长期处于潮湿环境，隔板出现倾斜情况，从而引发了相间短路故障问题。
（2）案例二
某地区供电单位为保证电力系统的稳定运转，对开关柜进行放电测试，通过超声波、暂态地电压测试等方式，对开关柜的电压及放电情况进行检测。在进行紧急停电检测的过程中，技术人员在对柜内设备进行检测后发现绝缘板有放电的烧灼迹象。造成该种现象的主要原因是避雷器伞裙出现放电情况。
二、出现放电事故的主要原因
1、电气之间的安全距离小于平均值
KYN类型的开关柜主要被安装在配电室内，因此对体积、尺寸的要求较高。由于柜体内设备装置的紧凑性，使得实际电气之间的安全距离小于平均值，各相之间，相、地之间的间距较小，与配电装置三百毫米的净距要求存在差距，因此常由于空间问题引发放电问题。
2、绝缘挡板的安装问题
一般情况下，为了保证35kV开关柜设备之间的电场安全，会在各相之间设置绝缘挡板，提升相间的绝缘性。由于35kV开关柜的紧凑性特点，高压设备之间的绝缘设备需具备较强的耐热、阻电性，才能保证开关柜的整体安全。与此同时，由于绝缘挡板的增加，设备之间的空气净距离缩短。因此，一旦挡板的安装没有按照设计标准，或者绝缘设备的材质、规格无法满足实际需求，极有可能出现挡板与高压设备之间出现紧贴情况，导致SMC绝缘挡板与设备之间形成缝隙，为设备放电提供物理基础。与此同时，随着开关柜使用年限的增加，由于湿度、表层污渍、设备长时间放电等因素的影响，绝缘材料的实际使用性能将会不断下降，最终绝缘挡板被击穿，造成短路问题，损坏电气设备。
3、套管屏蔽设备的设计问题
开关柜中的套管需要进行屏蔽设计，由于电路母线通常使用硅橡胶进行固定，二者之间不属于等电位，有时会出现缝隙，在一定程度上增加了放电的可能性。这种局部的放电情况将会使绝缘材料更快的老化、劣化，对供电系统的安全运转带来不利的影响。除此之外，一些变电站在开关柜中的屏蔽设备安装不合理，使得母排放电对套管产生了较大的危害，常见的问题包括屏蔽设备安装流程不规范、位置选择不合理、设备型号不匹配等。
4、设备运行的环境问题
由于KYN系列开关柜是全封闭式结构，没有透气孔，加之柜内通风不畅，当环境温度变化时，易产生凝露，造成绝缘强度降低，留下安全隐患。开关柜内由于大量采用了压铸环氧树脂为材料的绝缘部件，尤其是高压电缆外绝缘层、环氧浇注电流互感器、相间绝缘档板等复合绝缘材料的憎水性较差，若绝缘材料材质不好，空气湿度大且污秽严重，运行中会导致吸潮凝露，导致绝缘体表面泄露电流增大。
三、对开关柜放电问题进行预控的有效举措
1、规范设备安装流程，根据设计方案选择设备类型
在选择35kV开关柜中的设备类型时，应结合变电站的实际工作环境，综合考虑如气候、降雨、温度变化等影响供电设备的因素。据相关的放电事故调查表明，绝缘挡板引发的事故频次较高。因此，在进行设备型号、规格、材质的选择时，应优先考虑不使用绝缘装置的设备，或部件相间距离较大的装置。在此基础上，应该进一步提高对绝缘挡板或其他绝缘材料的质量要求，降低因绝缘设备质量问题而引发的放电事故的可能性，从源头提升开关柜的使用安全。与此同时，设备验收作为保障供电装置使用质量的重要环节，能够筛选出工艺不成熟或者技术不达标的设备产品，提升设备选择的效率。为此，在验收过程中，工作人员应该严格按照设计要求对设备、材料进行检验，对关键工艺产品进行产品证书检测，提升供电设备运行的安全系数。
2、为供电设备的运行提供更好的环境
为保证开关柜设备的正常运转，首先要提供良好的运行环境，保证柜内、柜外的温度差距处于合理的区间内，降低绝缘设备凝雾的可能性。在高压开关室，加装除湿设备或其他可靠方法，始终保持开关室内干燥，如220kV渔都变在35kV开关室安装智能温湿度控制器。合理设计开关柜内的加热设备，保证开关柜内的加热设备正常可靠运行，防止高压设备表面发生凝露。
3、定期进行设备巡视、维护
对于巡视中发现有放电的开关柜，应及时处理。无法停电处理的设备应加强巡视，应降低负荷或其他有效的措施，防止故障扩大。设备停电检修时，检查温湿度控制器功能是否正常，用酒精擦拭高压设备表面，清扫设备表面的灰尘和潮气，并在绝缘档板表面涂防污闪涂料或更换绝缘档板，及时恢复设备的外绝缘，防止设备间发生放电故障。对开关柜进行维护，能有效的防止开关柜内部放电，但受停电的限制，无法定期进行清扫维护。
结语
35kV型的开关柜的设备结构较为紧凑，在具有柜体的体积较小、便于室内安装等优势的同时，也使得电气之间的安全距离达不到标准要求。针对开关柜的局部容易放电的缺陷问题，供电单位应通过安装绝缘挡板、设计屏蔽装置、开展定期巡检工作等形式，降低供电设备应停电而造成的经济损失，保证电力系统运行的稳定性与可靠性。
参考文献
[1] 岳彩鹏，高春燕，陈虎.35kV开关柜局部放电检测与定位技术的应用[J].电力安全技术，2016，18（10）；
[2] 王跃，刘光.超声局放检测发现35kV變电站35kV开关柜套管放电缺陷分析[J].工程技术：文摘版，2016（2）；
[3] 林根德，陈达，黄继来，等.某35kV开关柜局部放电及受潮的原因分析[J].电工电气，2017（8）.