浅谈某变电站35kV开关柜绝缘化工程改造

浅谈某变电站35kV开关柜绝缘化工程改造

马玉林

马玉林

厦门立宁电力建设工程有限公司福建厦门361101

摘要：通过对某变电站35kV开关柜现场运行环境进行评估，根据诊断分析结果，适时安排停电检查，进行绝缘化技术工程改造。

关键词：35kV开关柜绝缘化工程改造

1.事件描述

某时，110kV某变电站#1主变差动保护、110kV备投保护RCS9616C#1主变主保护动作、110kV母分18K事故总、中后备保护动作三侧开关跳闸。故障后现场检查发现#1主变35kV侧38A开关柜内B相穿墙套管内部存在击穿现象，A相内部有放电迹象。该35kV开关柜采用的是杭州曙光厂早期的“第一代屏蔽套管”，套管通过弹簧片将高压母排和内屏蔽网相连接，随着弹簧片弹性的下降，容易造成接触不良，失去“屏蔽”作用，导致套管内形成不均衡电场，进而产生放电、击穿现象。因无法安排母线停电检查，通过沟通确认该厂2008年出厂的产品均采用杭州曙光厂弹簧片屏蔽式穿墙套管。

2.35kV开关柜放电原因分析

35kV开关柜放电因素有两大类。一是绝缘件结构设计不合理，触头盒不带均压设计。二是套管内屏蔽与母排搭接采用弹簧搭接方式，容易导致因接触不良产生的局部放电。

3.35kV开关柜绝缘化改造方案

一是绝缘件更换。其缺陷分析为原开关柜触头盒不带屏蔽设计，运行时电场集中产生局部放电；套管母排与内屏蔽网用弹簧片连接，运行一段时间后易造成接触不良，使得套管内部电场极不均匀，同样产生局部放电，导致绝缘性能下降。

其改造措施为触头盒更换采用型号为改进型CTH12A-40.5触头盒及弯板。触头盒采用进口树脂并带屏蔽设计，该屏蔽触头盒消除电场集中问题，使电场分布均匀，局放量小等，消除相间放电。延长触头盒使用寿命。母线室套管更换为型号为改进型TGZ10A-40.5套管。该套管采用进口树脂，绝缘强度高，抗老化、抗污秽、抗潮湿能力强；采用双层屏蔽结构，管内屏蔽网与母排用软质铜线用螺栓连接（连接点在套管中部），屏蔽连接可靠，使盒内电场分布均匀，局部放电量小，避免由于电场不均匀造成局部放电。

二是安装工艺改进。其缺陷分析为开关柜内元器件的布置不合理和安装工艺不符合规范也是引发开关柜事故另一重要因素，如：母排未倒角或倒角不规范，易形成极不均匀电场，从而导致尖端放电。

其改造措施为，母排按规范倒全圆角。并将加工面进行镀层处理；母排与母排搭接处，母排伸出搭接面不能太长，保持平齐；母排搭接固定螺拴长度太长，螺栓外露长度不大于3牙；母排搭接处，分支母排的尖端需要做倒角处理；对于有铜排搭接在套管内的母排，需要重新设计搭接，不能在套管内部。

三是热缩套管及母排接线盒改造。改造前热缩套管及接线盒有以下缺陷为，绝缘热缩套、热缩护罩的包封及安装不规范，套盒边缘与绝缘体产生悬浮电位放电。由于各种环境和放电原因引起的热缩套管的环境老化及热缩套盒的电老化，绝缘性能大幅度下降，存在安全隐患。

其改造措施为，改造时，更换母排上老化热缩套管，热缩材料采用美国瑞侃的材料；包封接线盒时，将两端用热缩带包扎垫平后，再套上接线盒。并且将接线盒的两端再用热缩带包封好，防止水汽等渗入。所有工作结束后，全面清理开关柜内卫生及现场卫生，并配合进行耐压试验。

4.改造成效

现场主要改造内容为更换静触头盒和穿墙套管，更换存在放电痕迹的绝缘子，更换老化、褪色的热缩套，对所有母排尖端进行倒角加工，具体效果如下：采用外置铝筒全屏蔽技术，相比内嵌网孔屏蔽套管，有效降低套管内壁场强，避免产生放电；采用圆头内六角螺栓紧固，避免尖端放电；取消内壁筒状屏蔽，在触头盒底部增加金属丝网屏蔽，使得内部电场变得均匀，同时两个触头盒之间缝隙的电场强度也变得均匀，消除相间放电；取消用绝缘材料包裹安装嵌件的设计，避免气隙放电；母排尖端倒角，避免尖端放电。

5.小结

组织人员对110kV十里变35kV开关柜进行现场检测及诊断分析，同时对现场运行环境进行评估。根据诊断分析结果，适时安排停电检查、技术改造等工作。改造完成后，试验人员对35kV开关柜进行局放检测，未发现局放信号。同时，推广开关柜局放检测技术，组织变电运维人员进行培训。在例行检测基础上，增加保供电及雨季特巡检测要求。

参考文献：

[1]李召家.我国开关设备的发展概况和发展趋势[J]．广东电力，2003

[2]陈希．开关柜内部绝缘缺陷的检测与研究[D].华中科技大学，2012