当前位置:网站首页 资讯中心 技术论文 正文 技术论文

一起35kV开关柜故障的分析与处理

电缆环流监测装置 2019-07-30 技术论文 679 ℃ 0 评论

摘要: 文章对一起35kV开关柜故障的原因进行了分析。 对开关柜的运行环境和技术参数进行了探讨, 得出高压室湿度过大和开关柜绝缘距离偏小是事故的根本原因 , 提出了可行的改进措施, 运行结果表明了措施的有效性。
关键词: 开关柜; 绝缘电阻; 绝缘距离; 除湿
引言
开关柜由于占地面积小 , 性能稳定 , 易于维管理等优点 , 在变电站中得到了广泛的应用 。目前 , 10kV开关柜经过多年的发展 , 其技术已经相当成熟 , 新建变电站 10kV设备基本全部采用开关柜 。 虽然 35kV开关柜也广泛应用于变电站 , 其技术在近些年有了较大进步 , 但在设计 、安装和运行维护等方面仍存在着不同程度的问题 。 近几年 , 广东部分地区 35kV开关柜多次发生因受潮引起局部放电和局放超标等现象 , 存在安全隐患 , 影响了电网的安全运行 。 本文介绍了一起因 35kV开关柜受潮而引起的事故 , 分析了事故的原因并给出了解决方法 。
1 事故概述
2013 年 05 月 08日 , 某 35kV变电站当地为雷暴雨天气 , 在雷声响后 , 35kV高压室传来爆炸声 , 同时 35kV母联 300开关保护装置过流 I段动作跳闸 。 值班人员巡视发现 35kV母联 300间隔有明显熏黑痕迹 , 随后值班人员接调度指令, 依次将该站 35kV和 10kV线路停运 。
相 关 班 组 人 员 立 即 到 站 进 行 检 查 , 发 现35kV母联 300TA小车三相触头绝缘套已发黑 ,且下动触头臂与柜内静触头护罩的金属挡板处均有明显的放电痕迹 , 柜内部件表面存有薄水雾 ,初步判断是由于柜内凝露水珠导致触头臂对金属挡板放电 [1]。
2 原因分析
为查找故障的原因 , 检修班组分别对 3 5 k VI 、 I I 段母排摇测绝缘 , 绝缘值接近 0 。 随后拆开母排柜盖板检查 , 发现母排柜内壁附着较多水珠 , 且母联 300TA柜 A相穿墙套管屏闭线烧断( 屏蔽线绝缘外套有压痕 , 应在施工过程中已压伤 ), 母排存在很多尖角 。 经简单干燥 ( 用毛巾擦拭表面水珠) 处理后 , 分别对各个间隔遥测绝缘 , 每个间隔的绝缘都较低, 但比简单干燥之前有较大变化, 其中某间隔结果如下 :

b1.jpg

从表 1 可以看出 , 该站开关柜的绝缘很低 ,与规程要求的大于 1000 MΩ差距较大 , 不能投入运行。
该型号开关柜要求其运行环境湿度不大于70% , 但事故当天高压室相对湿度接近 90% , 远超过了设备的要求 , 从而导致设备的绝缘能力大大下降 , 绝缘裕度减小 , 当出现雷电时 , 线路上的过电压传递到变电站 , 导致设备的绝缘薄弱处( 如母排尖端 ) 对柜体放电 。 因此 , 该次事故是由设备运行环境、 设备技术参数和施工质量共同引起的 , 下面做逐一分析 [2]。
2.1 高压室防潮封堵不合理
该站高压室在墙体上安装有 2个抽风机 , 用于排出室内的有害气体, 但该风机处没有采取任何防止潮气进入的措施, 使得潮湿天气湿气很容易通过风机孔进入高压室 。 高压室内也没有安装空调或抽湿机等除湿设备 , 使得外部环境进入的湿气不能被清除 , 增加了室内的相对湿度 , 开关柜的运行环境湿度在潮湿天气很容易大于 70%,从而造成设备绝缘能力下降 。
该类型开关柜的母线室没有安装加热器 ,35kV母线室无通风孔 , 进入开关柜的湿气在工作区内随热源产生的热量被加热 , 密度减小而向上流动 , 暖空气向开关柜顶部运动 , 当遇到开关柜顶部冷的物体时就容易凝结成水珠甚至汇集成小水流 , 使得设备绝缘能力大大下降 , 当遇到过电压侵袭时就可能放电 。
2.2 开关柜绝缘距离不足
与 10kV开关柜相比 , 35kV开关柜布置更为紧凑 , 为达到既减小柜体尺寸又能保证设备绝缘 , 国标GB50060规定了开关柜内带电体与柜体的最小绝缘距离 , 如表 2所示。


b2.jpg

从上表可以看出 , 3 5 k V开关柜相间距应大于 300mm , 厂家为缩小柜体尺寸并没有严格执行该标准 , 实际测量只有 200mm 。 为保证绝缘满足要求 , 厂家采取在导体外部增加热缩绝缘套的加强措施。 这种措施虽然在设备出厂时满足技术要求 , 但随着运行时间的增加 , 热缩绝缘套不断老化 , 相应的也就造成了设备绝缘能力的下降 。
2.3 安装工艺不良
检查中发现 , 该站 3 5 k V开关柜内母排存在很多尖角 , 施工时没有进行打圆处理 。 这些尖角是电场强度最大的地方 , 当出现过电压时就可能向绝缘薄弱处放电 。
3 改善措施
根据以上分析 , 该事故是由多方面原因共同造成的 。 因此 , 需从以下几个方面进行改进 , 提高开关柜的绝缘能力 。
3.1 改善开关柜的运行环境
从类似事故发生的时间来看 , 每次事故发生都是在雷雨或潮湿的天气。 因此 , 潮湿空气从外部进入高压室是事故发生的直接原因 , 必须切断湿气进入高压室的通道 。 现场检查发现 , 抽风机和通风百叶窗是湿气进入的唯一通道 。 对于百叶窗 , 现场可以采取加装活动玻璃的措施, 正常情况下窗户关上 , 只有需要通风时才短时打开 。 对于抽风机处的孔洞 。 可采取在外部加装活动百叶的方式解决 。 风机不工作时百叶关闭 , 阻断湿气进入高压室的通道 , 当风机工作时 , 活动百叶在风的作用下打开 , 这种方法兼顾了密封和通风两种要求 。
对于进入高压室的少量湿气 , 必须吸收室内的湿气 , 从而降低绝对湿度 。 可采取在高压室加装空调的措施, 在每年的潮湿季节 , 开启空调的除湿功能 , 从而降低高压室的湿度。
上节分析到 , 由于开关柜顶部没有通气孔 ,造成湿气在顶部聚集并凝结成水珠。 为此 , 采取在开关柜顶部加装轴流风机的措施, 当有湿气进入开关柜时 , 立即被风机排到柜体外部 , 防止湿气在开关柜内部凝结 [3]。
3.2 更换受损的元件
尽管该类开关柜存在绝缘距离不足的问题 ,但由于开关柜结构已无法改变 , 因此只能通过外部加强措施来弥补距离的不足 。 从表 1 可以看出 , 每个间隔绝缘电阻都下降很多 , 与正常值相差很远 , 受潮对设备的绝缘影响很大 , 因此必须更换全站 35kV柜内穿墙套管 、 柜内静触头护罩等绝缘件 [4]。
3.3 打磨母排尖角
对整个母排做全面检查 , 对存在尖角的地方做打磨处理 , 以改变母排尖角处的电场分布 , 防止绝缘薄弱处放电 。
4 处理后的效果
按照以上的措施处理后 , 该站高压室湿度一直控制在 70%以下 , 经试验 , 开关柜绝缘电阻均在 1000 M Ω以上 , 满足送电条件 。 随后 , 该站对 35kV开关柜进行了送电 , 使用局放测试仪检测 , 没有局部放电现象 , 该站运行至今没有再发生绝缘受损现象 , 证明了处理方法的有效性 [5]。
5 结论
从开关柜事故的统计中可以看出 , 1 0 k V开关柜的技术已经相当成熟 , 运行稳定 , 但 35kV开关柜的设计参数还需要进一步优化 , 使之同时满足柜体尺寸和绝缘裕度的要求 。 因此 , 对于新建的 35kV变电站 , 推荐采用户外敞开式布置 ,对于运行的 35kV开关柜可采取以下措施 , 以减少事故的发生 :
( 1 ) 加强设备的年度检修预试管理 , 严格保证设备达到安全运行的技术条件;
( 2 ) 改善设备的外部环境 , 保证环境温湿度在厂家要求的范围内 , 使设备处在最佳状态;( 3 ) 充分利用红外测温仪和局放测试仪等科技手段 , 加强对设备的状态监测 , 提前发现潜在缺陷和隐患 。
参考文献:
[1] 潘长明,刘刚,等. 高压开关柜绝缘事故的分析及防范措施[J].高压电器2011,7:90-93.
[2]     朱迎阳. KYN-40.5 开关柜绝缘结构的改进[C].高电压技术文选,2010,12:150-157.
[3]     刘广,赵良涛,等.一起由雷击引起35kV 开关柜内部放电引发的思考[J].电气开关,2012,3:93-95.
[4]     朱雪松. 几起典型的220kV变电站35kV开关柜故障及其防治对策[J].湖州师范学院学报,2011,33(4):
217-219.
[5]     耿伟,鲁永.一起35kV开关柜内部受潮放电的原因分析及处理[J].电气开关,2008(4):65-66.
作者简介:
董家读(1985),男,主要从事变电运行工作。
(责任编辑 庄严)

本文标签:除湿装置招标技术文章

版权说明:如非注明,本站文章均为 电缆接地环流监测装置-110kV\220kV电缆护层接地环流在线监测-四川桂丰源科技 原创,转载请注明出处和附带本文链接

Powered By Z-BlogPHP,Theme By zblog模板

© 四川桂丰源科技有限公司 所有 蜀ICP备17044186号-1 |网站地图|XML地图|杆塔倾斜监测|