2.常用的絕緣方式及絕緣技術
目前,常見的中壓開關柜絕緣方式可分為柜內(nèi)空間的絕緣和內(nèi)部組件的絕緣。前者,主要多采用六氟化硫氣體來提高開關柜的穩(wěn)定性和安全性,從而給予操作人員一定的安全保障。而內(nèi)部組件的絕緣多采用橡膠和陶瓷等材料進行部件之間的絕緣,能夠保障較長時間的絕緣性能。
此外常用的中壓開關柜復合絕緣技術,主要有以空氣絕緣、氣體絕緣和“固體一氣體一真空”為主體的復合絕緣技術。其一,以空氣絕緣為主體復合絕緣技術,一般我們采用空氣作為主要絕緣介質(zhì),并輔助以環(huán)氧樹脂作為絕緣介質(zhì),可以有效地減少放電距離,提高它的絕緣能力。其二,以氣體的絕緣占主導作用的復合絕緣技術,它是把常用的絕緣介質(zhì)用普遍認為絕緣能力更強的六氟化硫氣體所代替,并采用固體絕緣隔板對放電線路進行絕緣。其三,固體一氣體一真空的復合絕緣技術。在操作之初,采用一定固體絕緣材料將中壓開關柜外部表層進行澆筑,并采用六氟化硫氣體縮短放電間隙,又可以使得開關柜的體積減小。但由于實際制作難度大并未得到廣泛應用。
3.中壓開關柜的絕緣事故分析
在現(xiàn)場,中壓開關柜出現(xiàn)的關于絕緣的故障種類較多,比如因雷擊產(chǎn)生過壓發(fā)生的閃絡擊穿,外絕緣、內(nèi)絕緣對地發(fā)生的擊穿、線路間的絕緣弧光擊穿和瓷瓶套管與電容套管發(fā)生的污閃甚至爆炸。另外,還有電流互感器閃絡與提升桿的閃絡,嚴重時發(fā)生擊穿甚至爆炸。目前,中壓開關柜因絕緣而發(fā)生的故障有:
3.1 空氣和爬距的間隙未在規(guī)定范圍
兩者之間的間隙不符合要求,致使開關柜的絕緣發(fā)生損壞,造成事故發(fā)生。尤其是手車柜,為了降低成本,制造企業(yè)盡可能減小柜體的寬度,同時還急劇減小柜內(nèi)的電氣設備之間的相距,包括對地距離,而最終把柜體的絕緣和內(nèi)部各電氣設備的絕緣及與此相應的改進方法忽略了。
3.2 柜內(nèi)的絕緣材料選擇不盡合理
一些企業(yè)為了暫時的降低成本,選擇酚醛樹脂的絕緣材料,這種材質(zhì)易吸潮,設備運行后絕緣大打折扣,引發(fā)電氣故障。規(guī)范中要求絕緣材料應有良好的憎水能力和耐污穢性,且不易老化,最后要在運行中驗證[1]。
3.3 工藝差及制造質(zhì)量不佳
開關柜的耐壓性能與裝配和制造中的質(zhì)量水平密切相關,比如,選用的螺絲大小不合理或不規(guī)格,螺絲緊固后的螺絲桿超出螺母距離較大[2];又如,個別的支持瓷柱的緊固底板是“丁”字形,同時對其特殊處理,造成了絕緣距離不符合要求,且使電場不均衡。支持的瓷柱穩(wěn)定性較差,質(zhì)量不佳,容易在短路時斷裂。
3.4 雷擊原因?qū)е碌倪^電壓
雨天的雷擊原因?qū)е碌倪^電壓是造成開關柜爆炸的重要因素,一般可分為感應雷引起的過電壓和直接雷引起的過電壓。這兩種過電壓都會致使開關柜發(fā)生閃絡現(xiàn)象,從而破壞開關柜的絕緣能力,降低開關柜日常運行的穩(wěn)定性。
3.5 環(huán)境條件的影響
惡劣和復雜的運行環(huán)境是致使開關柜發(fā)生閃絡進而發(fā)生事故的又一個主要原因。尤其在高粉塵、高溫、高濕度、高震動的環(huán)境中,開關柜的電氣部件容易發(fā)生松動,其物理性能急劇下降,設備表面的絕緣也迅速降低,使得污閃和短路發(fā)生的概率和效果大大增加。
4.提高中壓開關柜絕緣能力的方法
為了提高中壓開關柜的絕緣水平,增強其穩(wěn)定運行的能力,需要采取切實可行的方案來達到目的。應重視這種技術方案的選擇,并且需要在日常維修維護中,增強檢修與巡視的力度,我們總結(jié)一下技術方案供大家參考。
(1)應嚴格按照GB/T311.1-1997《高壓壓輸變電設備的絕緣配合中的耐受IU技術標準NDL/T593—19966高壓開關設備的共用訂貨技術導則》中的相應技術規(guī)范和標準來設計和制造中壓開關柜,以其保障良好的絕緣水平。
(2)在中壓開關柜的制造和生產(chǎn)中,要選擇相應的專用配件,同時應選取良好憎水性和阻燃性能的原材料[3],特別要大量選擇高性能、新型配方的環(huán)氧樹脂絕緣材料,在不影響開關柜內(nèi)部的空間尺寸和體積要求前提下,進行較大的爬距絕緣元器件的制造、組裝及初始的設計。
(3)推薦開關柜生產(chǎn)加工時,在外絕緣外露的環(huán)境中,實施耐壓試驗,使得開關柜有著較佳的環(huán)境適應能力,保障長期應用的穩(wěn)定性。這樣通過對生產(chǎn)過程中的開關柜的耐高實驗,不僅能夠提升其適應能力,更能夠給予操作人員安全保障。
(4)為了增強開關柜的實際運行穩(wěn)定性,可以選擇熱縮橡膠進行嚴密包扎的35kV中壓開關柜內(nèi)的帶電元件,經(jīng)過這種處理,避免和預防了開關柜的內(nèi)部帶電體的外裸而帶來的工作不便和人身安全事故。并且減弱和延緩了有害氣體對柜內(nèi)電氣設備的腐蝕和污閃危害,極大地增強了開關柜的絕緣水平。
(5)采取先進的開關柜元件的生產(chǎn)工藝技術和制造方法,并配置元件集中化的裝配技術措施和復合化設計,采取適合的開關柜絕緣設計方法。例如,KYN型開關柜的TA套管的觸頭盒和絕緣子即為選擇組合結(jié)構(gòu)適配的絕緣配合來增強其絕緣水平。
(6)做好中壓開關柜中的開關器件的匹配和選取,特別是TA(TV),則應選擇伏安特性較佳的產(chǎn)品,并使用防火性和絕緣性俱佳的隔板。
(7)開關柜的組裝、投入和使用,始終要按照相應的規(guī)范執(zhí)行,為了避免事故的發(fā)生,應提高開關柜制造過程中的質(zhì)量監(jiān)督。其內(nèi)部的金屬骨架和配置在開關柜中的電氣組件的金屬支架,要依據(jù)規(guī)范和標準來進行接地,并和接地體可靠連接。
(8)保障開關柜有著良好的運行環(huán)境,組裝中的孔和小洞均應堵住,預防金屬體和小動物及其潮氣進入開關柜內(nèi),致使開關柜絕緣降低。另外抽風機和通風窗的隔離間,需裝設濾網(wǎng)或網(wǎng)柵,使灰塵進入很少,提高通風水平。對特殊環(huán)境下,容易濕氣入侵的開關室可裝設專門的去濕裝置,進而增強開關柜及其電氣部件的絕緣能力??蛇x擇倒漏斗型亦或是阻燃料型的密封件封堵進出開關柜的柜口和電纜孔,不讓小動物和濕氣進入中壓開關柜中。要制定細致明確的開關柜的檢修與維護準則、條例,且在實際的工作中,把相應的條例和技術保護措施落實到實處,做到獎懲分明,要求逢停必清理,達到5S標準,使得中壓開關柜能夠運行在良好的環(huán)境和完善的制度體制下,保證其絕緣水平,避免和減少電氣事故的發(fā)生。
5.結(jié)語
目前尚有少部分的開關柜生產(chǎn)廠家對開關柜的絕緣標準和絕緣方式不甚了解,需要規(guī)范和加強。對于多數(shù)廠家而言,他們對各種相應的規(guī)范和標準非常熟悉,只是為了降低成本,基于經(jīng)濟利益的考慮,降低了開關柜在安裝和運行中的絕緣性能的考慮,發(fā)生了許多嚴重的后果和電氣事故,使得損失更為慘重和持久。基于此,生產(chǎn)廠家在設計安裝運行中,應著眼于全局和長遠利益的考慮,把中壓開關柜的絕緣性能的提高放在優(yōu)先考慮的位置上,真正按照相應的規(guī)范和標準來執(zhí)行,增強開關柜的絕緣性能,增長開關柜的使用壽命,最大程度地保障設備穩(wěn)定可靠地運行。 ????
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