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開關(guān)柜局部放電的原因主要有以下幾個方面:
一、運行狀態(tài)的影響:
1、過電壓:電網(wǎng)在運行過程中可能會出現(xiàn)過電壓的情況,這會導(dǎo)致開關(guān)柜內(nèi)部的電場強度增大,當(dāng)某個區(qū)域的電場強度超過絕緣材料的擊穿強度時,就會產(chǎn)生局部放電。例如,在電力系統(tǒng)中,如果發(fā)生操作過電壓、雷擊過電壓等情況,都可能使開關(guān)柜內(nèi)部出現(xiàn)局部放電現(xiàn)象。
2、雷電波沖擊:雷電波的沖擊會在瞬間產(chǎn)生高電壓和電流,對開關(guān)柜的絕緣系統(tǒng)造成沖擊,容易導(dǎo)致局部放電的發(fā)生。當(dāng)雷電波沿著輸電線路侵入到變電站時,可能會通過母線等途徑傳遞到開關(guān)柜上,引發(fā)局部放電。
3、諧波畸變:電力系統(tǒng)中存在大量的非線性負載,如電力電子設(shè)備、變壓器等,這些設(shè)備會產(chǎn)生諧波。諧波的存在會使電壓波形發(fā)生畸變,增加電壓的峰值,從而加大了開關(guān)柜內(nèi)部絕緣的電應(yīng)力,容易引發(fā)局部放電。
二、設(shè)備本身的原因:
1、絕緣材料不均勻:開關(guān)柜內(nèi)部的絕緣材料如果存在質(zhì)量不均勻的問題,例如材料的密度、厚度、成分等方面存在差異,就會導(dǎo)致電場分布不均勻。在電場強度較高的區(qū)域,絕緣材料更容易被擊穿,從而產(chǎn)生局部放電。
2、內(nèi)部存在空洞和雜質(zhì):在開關(guān)柜的生產(chǎn)過程中,如果絕緣材料內(nèi)部存在氣泡、空洞或者雜質(zhì),這些缺陷會成為電場集中的區(qū)域,降低了絕緣的電氣強度。在高電場強度的作用下,這些區(qū)域更容易發(fā)生局部放電。
3、導(dǎo)體表面存在凸出部:開關(guān)柜內(nèi)部的導(dǎo)體如果表面不光滑,存在凸起的部分,就會在這些凸起部位形成電場集中的現(xiàn)象。電場集中會使局部區(qū)域的電場強度遠高于其他區(qū)域,容易導(dǎo)致絕緣擊穿和局部放電。
4、絕緣強度不足:如果開關(guān)柜的設(shè)計或制造過程中,選用的絕緣材料的絕緣強度不夠高,或者在安裝過程中絕緣受到損傷,都會使開關(guān)柜的絕緣性能下降,容易發(fā)生局部放電。
三、環(huán)境因素的影響:
1、潮濕:環(huán)境中的濕度過高會使開關(guān)柜內(nèi)部的絕緣材料受潮,降低其絕緣電阻。水分會滲透到絕緣材料的內(nèi)部,增加導(dǎo)電性,導(dǎo)致局部放電的發(fā)生。尤其是在梅雨季節(jié)或潮濕的環(huán)境中,開關(guān)柜的局部放電問題更容易出現(xiàn)。
2、污穢:開關(guān)柜周圍的環(huán)境如果存在大量的灰塵、污垢等污穢物質(zhì),這些污穢會附著在開關(guān)柜的絕緣表面上,影響絕緣性能。在污穢嚴重的情況下,可能會導(dǎo)致絕緣表面的泄漏電流增加,進而引發(fā)局部放電。
3、過熱:開關(guān)柜在運行過程中會產(chǎn)生一定的熱量,如果散熱不良或者環(huán)境溫度過高,會使開關(guān)柜內(nèi)部的溫度升高。高溫會加速絕緣材料的老化和劣化,降低其絕緣性能,增加局部放電的風(fēng)險。