開關(guān)柜是電力系統(tǒng)配電網(wǎng)的重要組成部分，其運(yùn)行安全直接關(guān)系到系統(tǒng)的穩(wěn)定性。多種原因會(huì)引起開關(guān)柜運(yùn)行狀態(tài)的惡化從而引發(fā)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障，因此對開關(guān)柜的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障隱患并對累積性故障做出預(yù)測，對于保證開關(guān)柜的正常運(yùn)行，減少維修次數(shù)，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性和自動(dòng)化程度都有重要意義。
常見的開關(guān)柜故障包括以下幾類：
（1）誤動(dòng)、拒動(dòng)類故障。拒動(dòng)故障主要是機(jī)構(gòu)等機(jī)械原因；誤動(dòng)故障主要是二次控制回路原因；
（2）關(guān)合與開斷故障。故障是斷路器的本體造成的，不同的斷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)致原因一般為開關(guān)柜的隔離插頭接觸不良；
（4）絕緣故障。主要是缺陷、爬電、閃絡(luò)等；
（5）外力及其他故障。如加工工藝不良等。
絕緣與載流故障比率約在30%-50%之間，都是與放電現(xiàn)象密切相關(guān)的，因此對中高壓開關(guān)設(shè)備實(shí)施放電檢測可顯著減少故障概率。
導(dǎo)致開關(guān)柜故障的因素主要有以下幾種：
（1）工藝和質(zhì)量原因：開關(guān)柜整體的耐壓水平在很大的程度上受制造及裝配的質(zhì)量影響。由于裝配質(zhì)量不高，開關(guān)柜內(nèi)的部分元件可以通過試驗(yàn)，但開關(guān)柜的整體不能通過試驗(yàn)。比如說：緊固螺絲不規(guī)則；支持瓷柱的緊固底板呈“T"型，絕緣距離被縮短，電場在局部集中。開關(guān)柜的五防系統(tǒng)并不完備，并不能形成明顯的合、分閘位置，可能造成誤合、分閘。另外，支持瓷柱得質(zhì)量和動(dòng)穩(wěn)定性能不高，有可能會(huì)斷裂于短路電流沖擊，擴(kuò)大事故范圍。
（2）自然環(huán)境的原因：高壓開關(guān)柜的周圍自然環(huán)境是影響其安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要因素之一，隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，空氣污染的不斷加劇，電力設(shè)備的套管、母線、絕緣子等隨著空氣的污染被污穢。經(jīng)過分析，污閃事故的主要存在兩個(gè)原因：一是絕緣子的表面雖然附著著灰塵，但是在環(huán)境干燥的時(shí)候不會(huì)發(fā)生污閃，因?yàn)槠淙源嬖谳^高的絕緣電阻。清潔水的阻值也很高，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(chǎn)生污閃。正常情況下，如果長時(shí)間的干燥氣候，母線及絕緣子積累的污垢增多，此時(shí)如遇霧霆天氣，而且霧霆天氣的時(shí)間比較長，一般在2至3小時(shí)左右，絕緣子上的污穢物足夠潮濕了，污閃的概率就大大提高了。二是絕緣子串的泄漏間距較小，不適應(yīng)潮濕和污穢的運(yùn)行條件。
（3）接觸不良或接點(diǎn)容量不足原因：當(dāng)接點(diǎn)容量不足或接觸不良時(shí)，局部溫度升高，甚至可能會(huì)燒斷并引起相間或?qū)Φ胤烹姟?br>（4）雷電過電壓造原因：雷云放電引起過電壓造成開關(guān)柜爆炸。
（5）空氣間隙及爬距不足：有些開關(guān)柜為了減小柜體的尺寸，在沒有采取有效的絕緣措施的情況下，縮減斷路器隔離插頭的相間、對地距離。
據(jù)調(diào)查，多數(shù)電力設(shè)備的故障時(shí)絕緣性故障。根據(jù)1989-1997年我國開關(guān)柜故障結(jié)果統(tǒng)計(jì)表明，35.47%的開關(guān)柜故障是其絕緣事故引起，極大威脅開關(guān)柜的安全運(yùn)行，也給電網(wǎng)的可靠性帶來了挑戰(zhàn)。僅山東電網(wǎng)2005到2011年的6年間就發(fā)生了各類開關(guān)絕緣故障43次，占開關(guān)故障總數(shù)的17.2%，其中110-220kV開關(guān)絕緣故障占26.47個(gè)百分點(diǎn)；10-35kV開關(guān)絕緣故障占73.53個(gè)百分點(diǎn)。由數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果得知，開關(guān)柜的絕緣故障己經(jīng)成為開關(guān)類故障的重要形式。但是就當(dāng)是條件來說，如果想了解設(shè)備的絕緣情況，一般要進(jìn)行停電周期性耐壓試驗(yàn)。需要在停電時(shí)檢測，這樣便不能很好的在機(jī)械力、熱場和電場共同作用下顯示絕緣狀態(tài)發(fā)生漸變的過程，不但可能會(huì)浪費(fèi)大量的人力、財(cái)力，而且判斷不一定準(zhǔn)確，甚至為大面積停電事故留下隱患。
進(jìn)入21世紀(jì)以來，診斷開關(guān)柜進(jìn)行局部放電在線監(jiān)測的絕緣故障的方法可謂是多種多樣，層出不窮。測試發(fā)現(xiàn)，局部放電的幅值、放電的重復(fù)率以及放電能量都與固體絕緣的新舊狀態(tài)有著密切的聯(lián)系，可以被當(dāng)做檢測絕緣狀態(tài)的一種工具。另外，通過局部放電的在線監(jiān)測長期不間斷觀察并測試開關(guān)柜設(shè)備的絕緣狀態(tài)，綜合分析局部放電特征量的變化趨勢，可以判斷開關(guān)柜工作時(shí)是否處于安全狀態(tài)。如果發(fā)現(xiàn)局部放電幅值或重復(fù)率發(fā)生異常顯著增長，即可斷定開關(guān)柜中存在比較危險(xiǎn)的絕緣故障，函需停電并進(jìn)行相應(yīng)地維修。綜上，局部放電在線監(jiān)測既為設(shè)備的故障與否提供了重要的判斷依據(jù)，也避免了周期性試驗(yàn)的盲目性、信息缺失性。局部放電在線監(jiān)測(將成為未來開關(guān)柜絕緣監(jiān)測及診斷技術(shù)的發(fā)展方向。
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