(開關柜防凝露技術及防潮處理【交流資料】.doc)
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kV鳳凰嘴變35kV室內封閉開關柜絕緣受損原因分析及治理4
開關柜防凝露6
開關柜新穎的防凝露技術11
水份造成封閉式開關柜故障的分析
(陜西省咸陽供電局,陜西咸陽)
摘要:根據實際運行中幾個典型水份導致金屬鎧裝開關柜故障的分析,對水汽產生的原因和由此引發的故障類型進行了粗淺的分析,并根據以往的運行經驗對處理措施提出了建議,對消除和預防因水汽引發的各種隱患,確保設備安全穩定的運行具有積極的意義。
關鍵詞:封閉式開關柜;水汽;凝露;絕緣
概述
封閉式高壓開關柜以其安全可靠、結構緊湊、占地省、操作方便等優點,在開閉站、小區配電室、變電站內廣泛使用。但由于內部大量采用有機絕緣材料及過于緊湊的布置、及高度的密閉性,使得水氣造成高壓開關柜故障的問題突顯。根據我單位的統計,在10kV-35kV電壓等級的開關柜中,由于水份導致的故障發生率最高。而且往往一臺出現故障,殃及鄰柜的現象更為突出。
本文根據我單位及部分外省市的由水份導致的開關柜故障,對水份產生的原因和故障類型進行了粗淺的分析,并對處理措施提出建議。
封閉式開關柜內水汽產生的原因
電纜溝內水汽串入
目前,由于占地、線路走廊、城市美化等原因,使得電纜在城區開閉站、小區配電室、變電站內廣泛使用,采用城市主干道兩側修建電纜溝(隧)道解決通道問題。由電纜溝(隧)道串入的水汽是造成開關柜內部凝露的主要原因之一,已有多個開閉所、變電站發現過這類問題。
由于城市地下管網縱橫,電纜溝(隧)道通常很難做到獨立、封閉。由于雨雪、滲漏、排水不暢等原因,這里往往聚集大量污水,如在某開閉所出線柜絕緣擊穿的故障調查中發現,電纜溝內部的積水已經達到1米多深。由于電纜入口封閉不夠嚴密,電纜溝(隧)道內產生的水氣進入開關柜內,在開關柜內部形成凝露,造成開關柜故障的發生。
環境濕度的影響
環境濕度也是造成開關柜內凝露的主要原因之一。而且在北方由環境濕潮造成封閉式開關柜故障也不鮮見。我國北方總的來說,空氣比較干燥,但也存在小流域高濕環境,如山谷、地下室等。在濕度相對較高的季節,也易發生由于凝露造成的開關柜故障。
我局110kV大寺變電站投運不久,便發生了一起開關柜絕緣擊穿故障,故障開關柜型號為KYN37-40.5,結構分為柜體、手車兩大部分。柜體為敷鋁鋅板彎制后用螺栓組裝而成。按功能特征可分為儀表室、斷路器室、電纜室和母線室四部分,各部分以接地的金屬板分隔。故障后停運母線對所有的柜體進行拆解檢查,發現,各獨立功能室均凝露嚴重,手車觸頭出現大量銅銹,柜體的觸頭盒(環氧樹脂材料)內表面發現大量樹枝放電痕跡,但開關柜底部電纜入口密封嚴密。后經調查研究發現:該變電站位于山區內的谷地,四周水汽向此聚集,不宜散去,空氣濕度一直很高,由此導致開關柜內凝露現象嚴重。
部分市內10kV開閉所,建于高樓大廈的地下。地下室內管道眾多,通風、透氣極差,空氣濕度高居不下,而且無法散發。通常這些開閉所內的開關柜內部,凝露現象都比較嚴重,由此而導致的故障也較多。
雨水滲入高壓室
此類原因導致的故障發生較少,但隨著部分高壓室由于地處偏遠,年久失修,滲水、漏雨現象時有發生,仍應引起我們的警惕。
河南省某變電站發生開關柜內35kV母線穿盤套管絕緣擊穿的故障。后經觀察發現,當雨水打在高壓室墻上時,雨水滲墻而進,從窗口及換氣口滲流近來,順著樓板向開關柜滲沿,開關柜與墻壁距離較近,造成電氣設備上潮濕不斷。同時高壓室內只有北面墻上有少數窗口,沒有換氣口,陽光無法照入,室內空氣不流通,室內潮氣無法散去[5]。
湖南省金竹山電廠也發生過因為屋頂漏雨而使室內濕度增加,導致開關柜對地閃絡的情況[6]。而且現在部分開關柜在頂部加裝散熱孔,如果雨水直接淋入開關柜內部,則可能會對開關柜造成更大的危害。
水份導致開關封閉式開關柜故障的類型及原因分析
絕緣損壞
由于水汽、凝露現象導致開關柜絕緣損壞的故障,在全國各個地區均不同程度的存在,造成的后果也很嚴重,往往一柜出故障,波及鄰柜,造成母線失壓,設備大量損壞,停電時間很長,帶來嚴重的經濟損失。
從各個地區由水份導致開關柜絕緣損壞的故障情況看,其原因主要有以下幾點:
1)瓷套、支持瓷瓶及電流互感器等的外絕緣爬距較小,當運行中絕緣表面出現凝露,絕緣降低時,系統中出現不高的過電壓或運行電壓下發生絕緣件沿面閃絡;對地和相間距離不夠,開關柜內濕度大,在系統單項接地諧振或雷電等過電壓情況下,直接造成對地或相間擊穿[7]。
根據電力部標準DL/T593-1996《高壓開關設備的共用訂貨技術導則》中,規定了戶內開關柜的爬電比距和各項導體