高压开关柜绝缘套管击穿事故分析

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　　摘要：对杭州某水厂发生高压电气设备事故进行原因分析，提出杜绝该类事故发生的管理措施。
　　关键词：电气设备绝缘电弧击穿
　　
　　1.事故概述
　　去年某日，杭州一水厂10kV高配间的一路在运行线路发生故障，伴随弧光和巨响，该水厂这路电源进线总开关和上一级某110kV变电所的线路开关相继跳闸。从事故现场看，故障发生在母线闸刀柜。闸刀柜中的绝缘套管及三相母排上均有被电弧烧灼的痕迹，检测发现绝缘套管被击穿。电力人员对专线电缆进行耐压试验，结果正常，排除了电缆故障的可能。水厂维修人员随即更换被损坏的绝缘套管，在进行核相等相关工作后，该水厂恢复了此线路的正常供电。
　　2.事故原因分析
　　引发绝缘套管被击穿的主要原因有：
　　（1）电气设备绝缘物表面的尘埃致使电气设备的绝缘能力下降。电气设备中的绝缘物如绝缘套管、绝缘子等均为固体绝缘物，其抗电强度（耐压强度）较气体绝缘物（空气）高，从而保证其不易被击穿。但当这些绝缘物受到大气尘埃的污染后，尘埃中的可溶性导电物质将被水溶解，继而在绝缘物表面形成一层导电水膜。该导电水膜使得绝缘物的导电性能提高，绝缘电阻降低，泄漏电流增大，引起绝缘物表面放电和发热，导致套管里面产生裂纹而被击穿。
　　（2）电弧的发生，导致电气设备绝缘套管被击穿。电气设备表面覆盖的尘埃越多，其导电物质就越多。由于电气设备各部位受潮和积污情况不同，污秽层在其表面分布并不均匀，局部地方电流密度较大。电流密度较大部位的污秽表面，容易产生热量且被烘干，使其表面电阻激增。烘干区的电阻压降随表面电阻的增大而迅速提高，导致电弧的发生，从而击穿绝缘套管。
　　（3）电气设备发生闪络现象。电弧的发展和断断续续的放电，使绝缘体耐受不住运行工作电压时，泄流突然上升，从而发生闪络现象。闪络的发生会引起中性点绝缘电网中发生单相金属接地，使健全相的电压升高到线电压。如果单相通过不稳定的电弧接地，接地点的电弧间歇性地熄灭和重燃，则会在电网健全相和故障相上产生过电压。通常，这种电弧接地过电压不易使符合标准的良好电气设备绝缘发生损坏。但在企业的配电系统中，部分弱绝缘电器会使设备绝缘在运行中急剧下降，某些在预防性试验中未检测到的潜伏性故障遇到电弧接地过电压就可能发生危险：接地点引起线路谐振现象，损坏电气设备；严重的弧光接地过电压发生，会使中性点绝缘系统中单相接地故障演变为相间短路故障，迫使线路开关相继跳闸，造成停电，影响企业的正常生产和工作。
　　杭州某水厂的这起事故，就是由弧光接地过电压引发单相接地，继而演变为相间短路故障，迫使用户的进线和电力局变电所的线路两级开关相继跳闸，造成停电，影响正常供水。
　　3.对策措施
　　为保障电气设备的安全运行，防止此类事故再次发生，应采取以下措施：
　　（1）每年必须定期进行电气设备大检修。检修工作应严格按照电力部颁发的《电力设备预防性试验规程》要求对设备进行试验，尤其要重视绝缘套管的清扫及耐压试验工作，及早发现和消除电气设备潜在故障隐患。
　　（2）要做好电气设备备品备件的管理工作。一旦电气设备发生了损坏，能及时进行更换，将停电造成的损失降到最低。
　　（3）改善运行环境，封堵高配间由于管线穿行的孔洞，防止潮气和小动物进入。较潮湿的高配间应加装除湿装置，同时加强电气设备的运行维护，确保设备安全稳定运行。

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