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35kV开关柜放电原因分析及整治措施
来源:电工技术  作者:佚名  2017-07-06 14:07:05



    开关柜内元器件的布置不合理和安装工艺不符合规范也是引发开关柜事故的另一重要因素。
    (1)母排制作、安装不合理,母排端部没有倒角或有毛刺,母排搭接处没有镀层等,易形成极不均匀电场,从而引起尖端放电、发热现象。
    (2)母排搭接固定螺栓过长。
    (3)绝缘热缩套、热缩罩盒的包封及安装不规范,存在尖端等易引起电晕放电。
    (4)设备布置不合理,如TV柜中TV采用“一”字形布置,中间需加绝缘板,若改为“品”字形布置,就可省掉绝缘板。
    2.4防凝露措施不到位
    35kV移开式开关柜是全封闭式结构,部分开关柜没有设计透气孔,加之柜内通风不畅,当环境温度变化时,在设备或绝缘件表面易产生凝露。
    对于箱式变电站,虽然其内设置了除湿设备,但是柜内空气不流通,仍造成柜内湿气根本排不到室外。另外,箱式变电站箱体防护等级设计不合理,造成室外大量潮气进入箱内,从而加剧了开关柜的凝露现象。
    开关柜内大量采用压铸环氧树脂材料的绝缘部件,如高压电缆的外绝缘层、环氧浇注的电流互感器、相间绝缘挡板等。复合绝缘材料憎水性较差,在空气湿度大且污秽严重时,吸潮、凝露、脏污,导致表面泄漏电流增大,介质绝缘电阻降低,引起局部沿面放电闪络,最终可能会发展成相间短路或接地短路事故。
    某省对运行中的35kV开关柜的调研和统计结果显示,国内部分厂家产品未通过凝露型式试验。
    2.5检修维护不当
    部分值班人员或巡视人员在发现开关柜内有放电或凝露现象时,并未采取措施或进行汇报,存在事故隐患。另外,未按检修规程定期进行检修和试验,有些开关柜内的除湿设备长期损坏或未投运,柜内绝缘件灰尘也未及时清理等。
    对于箱式变电站,如果箱体底部基础在制作时防水性能不合格,那么在雨天会出现大量积水现象,若未采取有效措施,则会进一步恶化箱内设备运行环境。

    3 主要整治措施
    3.1改善运行环境
    (1)开关柜内部完善除湿通风系统,如在开关柜内增装防凝露装置、加热板、柜顶风机,在各隔室顶部开百叶窗通风孔。①在断路器室、母线室顶部各安装一台涡流风机;在断路器室、电缆室加装防凝露装置(抽湿);在二次室正面板上安装智能湿度控制器及数显温控仪各一台,以分别控制风机及加热板;对于大电流柜,在柜体中加装离子式风机,由电流回路的过流继电器进行控制,一旦超过继电器的启动电流,就启动离子式风机强制对柜体进行通风;在断路器室、电缆室和母线室底部增装加热板(大发热面积型),可选用带风机的强制通风加热器;在开关柜内各隔室开百叶窗通风孔,增加柜内对流。
    (2)为了改善设备运行环境,对高压室进行改造。现高压室多通过通风口、窗户与外界环境相通,外界潮气很易进入室内,导致设备受潮。为防止潮气入侵,在潮湿季节采取对通风处密封处理措施。在不抽风时,通风口处于关闭状态,高压室的所有窗户密封。另外,高压室进线电缆孔、通往旁边高压室电缆沟、每个开关间隔电缆坑间用瘦水泥进行封堵;开关柜进线电缆孔及封板用防火泥封堵。在高压室配备抽湿机或空调机,用以驱潮。对于箱式变电站,其处理措施同高压室,并适当加大抽湿机或空调机的功率。
    3.2优化设计
    要求绝缘系统的设计尽量增加绝缘裕度,保证满足相关标准对电气间隙和爬电距离等绝缘距离的要求。热缩套管不能作为复合绝缘,若采用热缩套包裹导体结构,则该部位必须满足空气绝缘净距的要求。
    为保证电气距离,35kV移开柜柜宽应为1 400mm,柜深由2 800mm增至3 100mm。对于特别潮湿或高海拔地区,柜体宽度应加大,如采用1 680mm宽。
    3.3加强运维检修
    巡视时,若发现有开关柜放电,则应及时处理。在湿度不小于85%时,必须检查以下情况:高压室处于密封状态;抽湿机或空调机开启并处于抽湿状态;全部开关柜驱潮装置工作正常并处于开启状态。此外,日常巡视需检查温湿度控制器是否正常,潮湿季节应切换为手动模式长期投入。对于箱式变电站,应特别注意做好对箱体缝隙的密封处理,多雨地区可加装防雨棚防止雨水侵入。对于无法停电处理的设备,应加强巡视,采取降低负荷或其它有效措施,以防止故障扩大。
    设备停电检修时,检查温湿度控制器功能是否正常,用酒精擦拭高压设备表面,清扫设备表面的灰尘和潮气,并在绝缘挡板表面涂防污闪涂料或更换绝缘挡板,及时恢复设备的外绝缘,防止设备间发生放电故障。
    定期进行检测试验,如对开关柜定期开展TEV暂态对地电压)及超声波检测,以及早发现局部放电,做到早发现早处理。
    3.4采用新型柜
    目前,市场上已有成熟的充SF6气体的全充气柜,并在高速铁路、城市轨道交通和其它特殊行业中得到了广泛应用,产品价格也不断降低;最近又出现了充清洁气体(N2、干燥空气等)的充气柜。用这些新柜型来替代现有的移开式开关柜,也是解决受潮放电问题的一个好办法。困扰开关柜可靠运行的棘手问题,随着技术的进步和电力设备的发展,将得到有效解决。
 

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