高压开关柜绝缘监测及防凝露调控系统设计

彭红霞， 李涛， 牛硕丰， 李永生， 刘相兴， 颜晓婷， 赵涛

(1.国网山东省电力公司菏泽供电公司，山东 菏泽 274000；2.华北电力大学，河北 保定 071003)

0 引 言

高压开关柜通常为金属封闭结构，在长期运行中存在绝缘劣化导致的绝缘缺陷[1-2]，较恶劣的运行环境条件是导致开关柜出现绝缘缺陷的主要原因。开关柜在运行过程中，因为内部散热和除湿能力不足，容易引起湿度超限和凝露现象，造成设备绝缘性能下降，引发设备绝缘放电[3-4]、对零部件腐蚀[5]103和接地故障[6]等。开关柜内部局部放电和凝露现象严重危害设备的正常运行，诱发绝缘故障直接影响配电网的供电可靠性。

目前开关柜局部放电检测的方法主要有超声法、暂态地电压法(TEV)和特高频法等[7]。由于开关柜结构紧凑且数量庞大，在现场局部放电的在线监测应用中还存在较多问题需要解决，如在线监测装置结构复杂但功能单一，现场安装和通信方式不合理，以及监测结果的可靠性不高等问题。

在开关柜防凝露方面，相关人员主要从凝露危害和防凝露措施方面进行了研究，对凝露的形成机理研究相对较少，难以明确给出不同环境下的凝露发生条件。现场防凝露措施主要采用经验阈值控制加热器调节开关柜内部温度来实现[5]103-105，功能单一且通常不具备通信和程控功能，导致在防凝露问题上的效果欠佳[8]。

针对上述问题，本文设计开发了一套开关柜绝缘状态在线监测及防凝露调控系统。系统综合局部放电联合监测技术、温湿度监测和调控技术实现对开关柜内部绝缘状态及温湿度情况的在线监测，并能够协调控制加热器、冷凝器和风机等多种环境调节设备，实现对开关柜运行环境温湿度的调控，预防凝露现象的发生。……