引 言

为了提高高压开关柜在电力系统中平稳运行，严格实施《12kV~40.5kV交流金属封闭开关设备局部放电试验导则》(Q/GDW11835-2018)，确定高压开关柜局部放电现象是否存在，避免供电损失；对设备状态进行评估；实现状态检修，达到设备运行安全可靠、检修成本合理的目的；提高供电的可靠性。

1局部放电原因

1.1绝缘材料自身缺陷

部分高压开关柜内绝缘材料（触头盒、母线套管、支撑绝缘子等等）由于在制造时工艺把控不严^【1】，常会出现绝缘材料不均匀、内部存在空洞和杂质、表面存在凸起部分、设计不满足要求、绝缘裕度不足等情况，都会导致电场强度不均而发生放电。绝缘材料自身缺陷的治理较为简单，需要在材料入网前就进行把控，加强产品的检验及质量管控，杜绝劣质材料入网。

1.2系统过电压

电力系统过电压主要分为运行过电压(操作过电压和谐振过电压)和雷电过电压，系统过电压会在绝缘材料上产生过高的电场强度，严重破坏绝缘材料的性能。系统过电压的因素治理较为困难^【2】，需要改变系统的运行方式，往往在系统设计时就需要考录这方面的因素。

1.3安装工艺不足

常见的安装工艺不足有开关柜内安全距离不足、绝缘距离不足、穿墙套管屏蔽线不按要求安装、设备引流线过长、绝缘包褰粗糙、导体尖端不导角、电缆头制作工艺不良等。不良的安装工艺会改变绝缘表面的电场强度，从而造成局部放电^【3】。安装工艺与施工人员、验收人员的技能水平关系较大，技能水平不足往往发现不了问题，该因素要在交接验收环节严格管控。

1.4运行环境影响

常见的安装工艺不足有开关柜内安全距离不足、绝缘距离不足、穿墙套管屏蔽线不按要求安装、设备引流线过长、绝缘包褰粗糙、导体尖端不导角、电缆头制作工艺不良等。不良的安装工艺会改变绝缘表面的电场强度，从而造成局部放电。安装工艺与施工人员、验收人员的技能水平关系较大，技能水平不足往往发现不了问题，该因素要在交接验收环节严格管控。

2解决方案

2.1绝缘件质量把控

1）检验方面：在安装前对单个绝缘件逐一进行局放检验，表面光滑度检查，要求每只绝缘件和互感器单个局放小于 3PC。特殊地区要求需要验证拼柜试验，试验数据的局放值均在要求值 100PC 以下。

2）产品选取方面：例如母线套管选用带屏蔽线结构为了防止大电流导致的电场过大，以均匀电场。

2.2安装工艺把控

1）主母排安装螺丝使用锉刀工具进行毛刺、尖角进行圆滑处理50棵螺丝左右（如图1-2）

图1                                      图2

2）对开关柜壳体工艺凸起进行全部打磨处理(如图3-4)

图3                                      图4

3）对母线套管屏蔽线用万用表测量检查，全部用螺丝刀、M10扳手紧固，因母线套管的屏蔽线固定在主母排上时，相当于等母排电位的等电位线，此时屏蔽线直接接触到穿墙套管会直接影响局放，检查屏蔽线安装后的位置，调整了所有接触到穿墙套管的屏蔽（如图5-6）

图5                                    图6

4）检查主母排绝缘包盒的损坏程度进行重新更换。若有则会影响局放数值。

5） 检查螺丝紧固 逐一检查开关柜动静触头接触、铜排搭接处紧固情况，避免松动对局放试验的影响。

6）主母排连接螺栓、柜内母排搭接螺栓，绝缘子母排搭接螺栓等的螺丝为外六角，通过查阅地区规范和专业书籍，应对母排搭接螺栓更换成内六角（条件允许可采用圆头螺栓），^【4】这样可大大减少尖端带来的场强，最大程度避免对局放的影响。

2.3环境因素把控

1）绝缘材料及柜体净化处理，因项目现场正常来说环境特殊，柜内外灰尘较多，开关室的处理所有断路器拉出检修位置，对每台触头盒内用高纯度酒精进行清洁，消除灰尘及铁屑对局放电晕的影响尤其在绝缘件上的灰尘会直接影响到测试数据结果，需要通过吸尘器并人工采用无尘布加无水酒精进行擦拭，使之达到正常工作状态^【5】。

2.4产品设计改进

1）经过测试：母线套管若按照工况（特别是三主母，大截面排），套管局放1.2Um下，远大于200pC。（如图7-8）

图7                              图8

2）通过配网技术中心技术支持，对该部位进行电场仿真，发现主母大于1250A的套管必须采用屏蔽型结构。（如图9-11）

图9                                 图10                        图11

3项目现场局放处理建议

即使产品出厂前每一台柜子都局放合格，也不能保证开关柜产品现场不经过处理基本上无法通过局放试验，除非产品结构简单且之前前处理非常到位、柜体数量非常少。因为产品到现场后要增加并柜工序，产品的主要影响如下：

安装主母时螺栓紧固产生的金属屑、触头盒内异物未擦拭、绝缘件因安装或运输导致的磕碰、螺栓紧固不到位等，^【6】因此，产品在试验前必须进行清洁处理。

1.试验前准备按照本文件第二大点进行产品处理；

2.所有断路器/手车（加压柜除外）分闸，尽量选择小于15面产品进行分段测试，可以选择以分段柜、母线桥等可以切断母线部位作为分段点；

3.产品采用脉冲电流法进行局放试验，做好另外两相的接地；若不嫌麻烦，最好不带试品（产品）进行测试，保证设备的局放合格。

4.若测量主母局放不合格

4.1若有超声波和暂态低电压检测设备，在带电状态下，可以先用超声波功能进行粗查找，再用暂态低电压功能进行精确超找。

4.2若没有设备的话只能不断的清洁、仔细的检查接线、螺栓紧固等情况，很难查找到局放点，最笨的方法就是拆主母，分段局放试验。

5主母合格后，逐台合断路器或车手，合格的分闸，均合格后全部合闸再进行最后一次自检。

4结论心得

正确看待高压开关柜局部放电对于高压开关柜的重要性，对高压开关柜设备从元器件、工艺安装、质量检验等严格把控。正视其出现的缺陷问题，以及产生局部放电现象所带来的危害。以此为基础，采取更加有效和现代化的检修方法，帮助电力工程人员可以在较短的时间内找到出现问题的位置，促使高压开关恢复至正常的运行状态。

参考文献

[1]贾志杰，范松海，王志川等.高压开关柜局部放电检测设备的机械特性保护与检修山.铸造，2022，71(08):1082孙聪.基于暂态对地电压法和超声波法的高压开关柜局部放电检测研究[D1.天津:天津理工大学，2022.

[2]孙聪.基于暂态对地电压法和超声波法的高压开关柜局部放电检测研究[D1.天津:天津理工大学，2022

[3]翟文杰，(01):10-13.魏旭刚，王智等.高压开关柜局部放电检测技术研究及应用[].山东电力高等专科学校学报，2022，25

[4] 高压开关设备在10kV电网中的运行特性和可靠性研究. 苏春玲.家电维修,2024(10)

[5]高压开关设备技术改进的优越性分析. 危军.中国设备工程,2022(06)

[6]高压开关设备技术及改进分析. 孙建波;陈瑞;王烁.集成电路应用,2023(07)