開關櫃常見的絕緣故障

開關櫃是電力係統配電網的重要組成部分，其運行（háng）安全直接（jiē）關係到係統（tǒng）的穩定性。多種原因會（huì）引起（qǐ）開關櫃運行（háng）狀態的惡（è）化從而引（yǐn）發電力係（xì）統出現（xiàn）故障（zhàng），因此對開關櫃的（de）運行狀態進行在線監測，及時發（fā）現（xiàn）故障隱患並（bìng）對累積性故障做出預測，對於（yú）保（bǎo）證開關櫃的正常（cháng）運行，減（jiǎn）少維修次數，提高（gāo）電力係統的運行可靠性和（hé）自動化程度都有重要意義。

常見的開關櫃故障包（bāo）括（kuò）以下幾類：
（1）誤動、拒動類故障（zhàng）。拒動故障主要是機構等機械原因；誤動故障（zhàng）主要是二次控製（zhì）回路原因；
（2）關合與開斷故障。故障是斷路器的本體造成的（de），不同的斷（duàn）路器類型有著不同的故障特征；
（3）載流故障。觸頭燒融、插件偏心等，導（dǎo）致原因（yīn）一般為開關櫃的隔離插頭接觸不良（liáng）；
（4）絕緣故障。主要是缺陷、爬電、閃絡等；
（5）外力及其他故（gù）障。如加工工藝（yì）不良（liáng）等。

絕緣與載流故障比率約在30%-50%之（zhī）間，都是與放電現象（xiàng）密切相（xiàng）關的，因此（cǐ）對中高壓開關設備實施放電檢測可顯著減（jiǎn）少故障概率。

導致開關櫃（guì）故障的（de）因素主要有以下幾種（zhǒng）：
（1）工藝和質量原因（yīn）：開（kāi）關櫃整體的耐壓水平在很大的程度上受製造及裝（zhuāng）配的質量影響。由於裝配質量不（bú）高，開關櫃內（nèi）的部分元件可以通過試驗，但開關櫃（guì）的整體不能通過試驗。比（bǐ）如說：緊固螺絲（sī）不規則；支持瓷柱（zhù）的緊固底板呈“T"型，絕緣距離被縮短，電場在局部集中。開關櫃的五防係統並不完備，並不能形成明顯的合、分閘（zhá）位置，可能造（zào）成誤合、分閘。另外，支（zhī）持瓷柱得質量和動穩定性能不高（gāo），有可能會斷裂於（yú）短路（lù）電流衝（chōng）擊，擴大事故範圍。
（2）自然環境的原因：高壓開關（guān）櫃（guì）的（de）周圍自然環境是影響其安（ān）全穩定運行的重要因素之一，隨著社會的不斷進步，空氣汙染的不（bú）斷加劇，電力設（shè）備的套管、母線、絕緣子（zǐ）等隨（suí）著空氣的汙染被（bèi）汙穢。經過分析，汙閃事故的主要（yào）存在兩個原因：一（yī）是絕緣子的表麵雖然附著著灰塵（chén），但是在環境幹燥的時候不會（huì）發生汙閃，因為（wéi）其仍（réng）存在較高的絕緣電阻。清潔水的阻值也很（hěn）高，即使清潔的絕緣子受潮，但其仍有較高的絕緣程度，也不易產生汙閃。正常情況下，如（rú）果長時間（jiān）的幹燥氣候，母線及絕（jué）緣子積累的汙垢（gòu）增多，此時如（rú）遇霧霆天（tiān）氣，而且（qiě）霧霆天氣的時間比較長，一般在2至3小時左右（yòu），絕緣子上（shàng）的汙穢物足夠潮濕了，汙閃的概率就大（dà）大提高了。二是絕緣子串的泄漏間距較小，不（bú）適應潮濕和汙穢（huì）的運行條件。
（3）接觸不良或接點容量不足原因：當接點容量不足或接觸不良時，局部溫度（dù）升高，甚至可能（néng）會（huì）燒斷並引起相間或對地放電。
（4）雷電過電壓造（zào）原因：雷雲放電引起過電壓造成開關櫃（guì）爆炸。
（5）空氣間隙及爬距不（bú）足：有（yǒu）些開（kāi）關櫃為了減小櫃體的尺寸，在沒有（yǒu）采取有效的（de）絕緣措施的情（qíng）況（kuàng）下，縮減斷路器隔離插頭的相間、對（duì）地距離。

據調查，多數（shù）電力設備的（de）故障時絕緣性故障。根據1989-1997年我國開關櫃故障結果（guǒ）統計表明，35.47%的（de）開（kāi）關櫃故障是其絕緣事故引起，極大威脅開關櫃（guì）的（de）安全運行，也給電網的可靠性帶（dài）來了挑戰（zhàn）。僅山東電網2005到2011年的6年間就發生了各類開關絕緣故障43次（cì），占開關故障總數的17.2%，其中110-220kV開關絕緣故障占26.47個百分點；10-35kV開關絕（jué）緣故障占73.53個百分點。由數據統計結果得知，開關櫃的絕緣故障己經成為開關類故障的重要形式。但是就當是條件來說，如果想了解設備的絕緣情況，一般要進行停電周期性耐（nài）壓試（shì）驗。需要在停電時檢測，這樣便不能很好的在機械力、熱場和（hé）電（diàn）場（chǎng）共同（tóng）作用下顯示（shì）絕緣狀態發生漸變的過程，不但可能會浪費大量的人力、財力，而且判斷不一定準確，甚至為大麵積停電事故留下隱患。

進入21世紀以來，診斷開關櫃進行局部放電在線監測的絕緣故障的方法可謂是多種多樣，層出不窮。測（cè）試發現，局部放電的幅值、放電的重複率以及放電能量都與固體絕緣的新舊狀態有著（zhe）密切的聯係，可以被當做檢測絕緣狀態的一種工具。另外，通過局部放電的在線監測長期不間斷觀察並測試開關櫃設備的絕緣狀態，綜合（hé）分析局部（bù）放電特征量的變化趨勢，可以判斷開關櫃工作時是（shì）否處於安全（quán）狀（zhuàng）態。如果（guǒ）發現（xiàn）局部放電幅值或重複率發生異常顯著增長，即可斷定開關櫃中存在比（bǐ）較危險的絕緣故障，函需停電並進（jìn）行相應地（dì）維修。綜上，局部放電在線監測既為設備的故障與否提供了重（chóng）要（yào）的判斷依據（jù），也避免了周期性試驗的盲（máng）目性、信息缺失（shī）性。局部（bù）放電在線監（jiān）測(將成為（wéi）未（wèi）來開關（guān）櫃（guì）絕（jué）緣（yuán）監測及診（zhěn）斷技術的發展方（fāng）向。