空气绝缘环网柜断路器单元局部放电问题分析及改进措施

• 作者: 徐国友 郑毅 张科乾
• 来源期刊: 电力学报
• 学科: 工学
• 关键词: 空气绝缘环网柜 断路器单元 局部放电 仿真计算 位置关系
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 页码范围: 34-39
• 页数: 6页
• 分类号: TM561
• 语种: 中文
• DOI: 10.13357/j.dlxb.2022.005

摘要

局部放电(PD)特性是表征环网柜绝缘性能的重要指标之一.某12 kV空气绝缘环网柜断路器单元在样机试验过程中出现局部放电超标的现象,在对局部放电原因进行详细分析后,初步确定为断路器单元结构异常引起的局部放电超标.根据环网柜的实际物理模型搭建仿真模型,并采用有限元分析软件进行电场分布计算,进一步确定场强集中的部位为绝缘夹板的出线孔与软连接之间.调整绝缘夹板出线孔的尺寸及其与软连接的位置关系,并对六个不同位置的模型进行仿真分析.仿真结果显示,当过孔尺寸较小或与软连接相交时,软连接局部场强较高;当过孔尺寸较大时(如位置Ⅰ和位置Ⅱ),最大场强均小于3 kV/mm(空气击穿场强);在距离1方向垂直相交时(如位置Ⅴ),最大场强为6.2 kV/mm;在距离2方向垂直相交时(如位置Ⅲ和位置Ⅳ),最大场强为4.0 kV/mm;倾斜相交时(如位置Ⅵ),最大场强为7.0 kV/mm,均超出了空气击穿场强,发生局部放电.根据仿真结果,将常规断路器单元样机绝缘夹板的软连接开孔增大进行局部放电摸底试验,当软连接及搭接铜排从绝缘夹板出线孔穿过时,各个方向的间隙保持在5 mm以上,可有效避免局部高场强.改进后的样机经过试验验证,A、B、C相局部放电量均满足要求.所提方案减少了样机试验并缩短开发周期,解决了断路器单元的局部放电问题.