国网山东平度市供电公司部分35 kV变电站采用室内高压开关柜式设备,其设计比较紧凑和美观。但是随着这种室内35 kV高压柜式设备投入运行一段时间后,部分高压柜内出现了放电的现象,有的在绝缘子、绝缘隔板上面出现了黑色的放电痕迹,甚至有的高压柜还出现了因放电引起的绝缘击穿接地短路造成设备烧毁的事故。经过我们长时间的观察、分析和研究,高压柜内放电的原因主要是由于高压室、高压柜内空气湿度较大引起的电晕放电现象。为此,我们采取了一系列措施,如在高压室内安装除湿机,加装通风扇等,但是效果不是很理想。因此,急需采取一种更加有效的措施来降低开关柜空气湿度,提高35 kV开关柜设备的运行可靠性。
1 原因分析
通过对35 kV高压室高压柜内的各种放电现象的分析,放电现象可归为以下五类:①开关柜结构布局的设计偏紧凑;②开关柜的通风除湿能力弱;③运行维护检修不良;④高压柜内绝缘部分的抗污闪能力不足;⑤高压室的通风除湿能力弱。
根据长时间的调查、总结和研究,做出了造成高压柜内放电现象频数统计表(见表1),并采用调查研究法、座谈法等进行因果分析,同时召开小组成员会议,大家各抒己见,集思广益,统一认识,认为造成高压柜内放电现象的具体原因如下:
(1)开关柜结构布局的设计偏紧凑。开关柜采用紧凑式结构,优点是占地面积比较少;缺点是相间距离及相对地距离较小,当室内空气潮湿时柜内空气湿度过高,容易发生电晕放电现象。
(2)开关柜的通风除湿能力弱。开关柜采用封闭式结构,优点是防尘性比较好,安全性能高;缺点是通风不良,当室内空气潮湿时柜内空气湿度过高,并且当室内湿度下降时开关柜内潮湿空气很难及时排除。柜内加热器配备数量不足,加热能力不足,而且部分加热器存在损坏现象。
(3)高压柜内绝缘部分的抗污闪能力不足。室内高压柜内的绝缘部分因外形尺寸、绝缘片的大小等原因抗污闪能力较弱,当空气湿度比较大时较易导致电晕放电的现象。
(4)运行维护检修不良。在室外空气湿度比较大时(如雾天、雨天)关闭高压室的门窗、通风扇;在室外空气湿度比较低时(晴朗天气)及时开窗、打开通风扇通风,这些问题处理的及时性也是影响高压室内空气湿度的原因。
(5)高压室的通风除湿能力弱。高压室的通风除湿能力的强弱直接关系着开关柜内的空气湿度。如我公司某变电站的35 kV高压室采用南北向的设计,窗户在东西两侧,该站的35 kV高压柜放电现象非常严重。而另一座变电站的35 kV高压室采用了东西向设计,窗户在南北两侧,向阳。虽然该站的高压柜采用了同样结构设计,这座变电站的开关柜放电现象非常轻微,并且偶尔才有发生。这个事例说明高压室的位置与结构设计是影响高压室通风除湿能力的重要因素。
根据以上总结分析,我们可以确定造成高压柜内放电现象的主要因素是以下两项:开关柜的通风除湿能力弱;高压室的通风除湿能力弱。