35kV高壓柜受潮放電原因分析及治理

張建設(shè)

（淮北礦業(yè)集團(tuán)青東煤業(yè)有限公司，安徽 淮北235000）

0 引言

目前，在我國的電力裝備方面35kV高壓開關(guān)柜被廣泛應(yīng)用于變電站，其相關(guān)技術(shù)在近十年也取得了較大進(jìn)步。但從35kV高壓開關(guān)柜的設(shè)計(jì)、安裝和運(yùn)行維護(hù)等方面來看，所存在的問題還是較多的，并且各問題體現(xiàn)出的程度也各有不同。近幾年，我電力公司出現(xiàn)了多起開關(guān)柜事故，主要現(xiàn)象為運(yùn)行過程中在開關(guān)柜內(nèi)發(fā)現(xiàn)了多處放電現(xiàn)象，該現(xiàn)象的存在對(duì)于開關(guān)柜的正常運(yùn)行具有一定的影響，并且可能會(huì)導(dǎo)致相關(guān)事故的發(fā)生，存在較大的安全隱患。因此，通過對(duì)開關(guān)柜內(nèi)部放電的原因進(jìn)行分析找出解決辦法，對(duì)于預(yù)防事故具有十分重要的意義。

1 現(xiàn)場情況

青東煤礦35kV電站于2006年4月正式投入運(yùn)行，2008年夏季35kV高壓柜內(nèi)開始出現(xiàn)近似放電的聲音，但經(jīng)過相關(guān)檢查人員多次檢查均未發(fā)現(xiàn)放電點(diǎn)，然而隨時(shí)間推移放電聲音有增強(qiáng)趨勢，2011年筆者接管35kV變電所，為找出高壓柜內(nèi)放電現(xiàn)象出現(xiàn)的原因，積極解決問題，杜絕電力事故的發(fā)生，特利用停產(chǎn)檢修對(duì)柜內(nèi)進(jìn)行了一次徹底檢查，就相關(guān)現(xiàn)象進(jìn)行了記錄，對(duì)原因進(jìn)行了分析，并積極尋求辦法從根本上解決35kV高壓柜放電現(xiàn)象。

2 原因分析

在實(shí)際工作中造成高壓柜內(nèi)放電現(xiàn)象的原因有很多，通常不同變電所出現(xiàn)高壓柜放電現(xiàn)象的原因會(huì)不同。本文在對(duì)淮北礦業(yè)集團(tuán)青東煤礦變電站35kV高壓開關(guān)柜內(nèi)部放電現(xiàn)象進(jìn)行研究的過程中，就相關(guān)現(xiàn)象出現(xiàn)的原因進(jìn)行假設(shè)，經(jīng)過試驗(yàn)和觀察進(jìn)行排除，并分析現(xiàn)象可能導(dǎo)致的危害，為尋求解決辦法設(shè)置鋪墊。

2.1 故障現(xiàn)象

經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)在多數(shù)柜間母線穿柜套管與母線間存在放電痕跡，并且母線熱縮套管有擊穿放電痕跡，但是在對(duì)柜間母線穿柜套管進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，其結(jié)果顯示柜間母線穿柜套管合格，但存在放電現(xiàn)象的較無放電現(xiàn)象的有不同程度絕緣降低。針對(duì)此種情況，本文進(jìn)行相關(guān)分析，以探求其實(shí)質(zhì)問題所在。

2.2 原因分析

針對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象，筆者同檢查小組就相關(guān)產(chǎn)生原因進(jìn)行詳細(xì)分析，經(jīng)過排除最終肯定了下述可能原因：

（1）母線與套管之間間隙加之空氣潮濕引起放電。在排除其他因素的情況下，放電現(xiàn)象依舊存在，經(jīng)過仔細(xì)觀察和實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)放電現(xiàn)象與空氣潮濕有關(guān)。母線穿柜套管與母線間有放電現(xiàn)象，說明母線與穿柜套管間存在電勢差，母線為35kV電壓，穿柜套管與高壓柜連接，母線與套管存在間隙，盡管二者不相連，但潮濕的空氣無疑成為了二者之間的導(dǎo)火線。在工作過程中，工作人員雖然會(huì)對(duì)高壓柜所處的環(huán)境進(jìn)行干燥檢查，但是由于檢查任務(wù)較重，檢查的方便性有待考察，故而出現(xiàn)了漏檢或者是故意不檢查的現(xiàn)象。

（2）安裝質(zhì)量存在問題。在實(shí)際檢查過程中，檢查人員發(fā)現(xiàn)放電現(xiàn)象雖然存在，但是所采用的配件均是屬于合格產(chǎn)品，在該種情況下，檢查人員經(jīng)過排查，提出高壓柜的安裝質(zhì)量存在問題。目前高壓柜的安裝質(zhì)量不高，僅僅從安裝工藝角度來看，工藝要求未達(dá)到安裝的實(shí)際要求，安裝過程不規(guī)范，相關(guān)操作不嚴(yán)格。這種狀況下，在安裝35kV絕緣設(shè)備時(shí)，極易導(dǎo)致熱縮套管損傷的現(xiàn)象，一旦熱縮套管在天氣潮濕的情況下出現(xiàn)損傷，很有可能造成熱縮套管擊穿放電。

（3）35kV穿盤套管存在質(zhì)量問題或使用時(shí)間過久老化。在實(shí)際檢查中，檢查人員還發(fā)現(xiàn)部分35kV穿盤套管存在質(zhì)量問題，這些穿盤套管表面粗糙，邊沿還有毛刺，在對(duì)其絕緣性進(jìn)行檢驗(yàn)的過程中，檢驗(yàn)人員發(fā)現(xiàn)其絕緣性并不符合相關(guān)規(guī)定，很容易導(dǎo)致放電現(xiàn)象的產(chǎn)生。

3 危害分析

高壓柜內(nèi)放電現(xiàn)象的產(chǎn)生對(duì)于整個(gè)變電所的正常運(yùn)行會(huì)有較大的影響，同時(shí)還有可能誘發(fā)一些危害，下面對(duì)其進(jìn)行分析，以做到防微杜漸。

（1）由上文母線與穿柜套管放電原因及電氣試驗(yàn)結(jié)果可知，母線與穿柜套管長時(shí)間放電導(dǎo)致穿柜套管絕緣逐漸下降，當(dāng)絕緣下降到一定程度時(shí)，會(huì)造成穿柜套管被擊穿爆炸，或形成母線對(duì)高壓柜放電造成重大電力事故。

（2）由于高壓柜內(nèi)間隙小，熱縮套管被擊穿放電極易導(dǎo)致其他兩相絕緣擊穿，造成兩項(xiàng)或三相弧光短路，甚至是重大電力事故。

（3）當(dāng)穿盤套管的質(zhì)量缺陷導(dǎo)致其絕緣出現(xiàn)問題時(shí)，高壓柜內(nèi)放電隱患便已存在。該種情況下穿盤套管之間很容易出現(xiàn)放電擊穿現(xiàn)象，導(dǎo)致高壓柜內(nèi)部出現(xiàn)問題。

4 治理方案

（1）針對(duì)母線與穿柜套管放電現(xiàn)象，可以通過以下方式進(jìn)行防治：一是將所有35kV高壓柜穿柜套管更換為內(nèi)部帶等電位連接線的屏蔽穿柜套管，使得套管內(nèi)部與母線相連后電位相同，防止放電造成套管絕緣降低。二是保證高壓柜所處位置的通風(fēng)并做好相關(guān)干燥工作。很多時(shí)候盡管避免了母線和套管的問題，但還是會(huì)出現(xiàn)放電現(xiàn)象，根本原因在于潮濕的空氣導(dǎo)致線路連接。為了防止這種情況的發(fā)生，在日常工作中一定要保證高壓柜所處位置的通風(fēng)，只有這樣才能保證潮濕的空氣不至于集中在高壓柜旁。此外，還要保證高壓柜所處位置的干燥以及柜內(nèi)干燥，使高壓柜距離地面一定的距離，避免緊挨地面受潮。最后，還應(yīng)加強(qiáng)潮濕程度的檢查，便于工作人員及時(shí)了解高壓柜的潮濕情況，以便及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，如可在高壓柜下鋪一層較厚的物體，再在其上鋪上白色硅膠，在白色硅膠上鋪上藍(lán)色硅膠。

（2）針對(duì)熱縮套管被擊穿放電現(xiàn)象，工作人員要及時(shí)對(duì)熱縮套管進(jìn)行檢查，當(dāng)發(fā)現(xiàn)熱縮套管被擊穿時(shí)應(yīng)盡快更換，必要的情況下應(yīng)做好防擊穿工作，更換所有母線熱縮套管。在安裝過程中，安裝人員要按照相關(guān)規(guī)定對(duì)相關(guān)部件進(jìn)行正確的安裝，避免違規(guī)操作。此外，在整體安裝結(jié)束后，檢查人員應(yīng)按照相關(guān)的安裝工藝對(duì)完成安裝的高壓柜進(jìn)行檢查，對(duì)于不合格的高壓柜應(yīng)重新安裝。

（3）在高壓柜安裝過程中，安裝人員要加強(qiáng)對(duì)高壓柜內(nèi)穿盤套管質(zhì)量的檢查，對(duì)于表面粗糙、存在毛邊的穿盤套管應(yīng)進(jìn)行及時(shí)的處理或更換，可采取的措施有對(duì)毛刺進(jìn)行打磨，以保證表面光滑，并用酒精對(duì)絕緣件的邊沿進(jìn)行擦拭，保證其清潔干凈，對(duì)于部分無法進(jìn)行處理的穿盤套管應(yīng)進(jìn)行及時(shí)更換。此外，由于使用時(shí)間過長，穿盤套管會(huì)出現(xiàn)老化現(xiàn)象，其絕緣性明顯降低。因此，在使用過程中，檢查人員還需要對(duì)穿盤套管進(jìn)行定期檢查，發(fā)現(xiàn)絕緣出現(xiàn)問題的穿盤套管應(yīng)進(jìn)行及時(shí)更換。

通過實(shí)施以上治理方案，該變電所至今未發(fā)現(xiàn)有放電現(xiàn)象。

5 結(jié)語

35kV高壓開關(guān)柜是電力系統(tǒng)的重要設(shè)備之一，其運(yùn)行狀態(tài)對(duì)煤礦的供電可靠性有著重要影響。本文分析該起放電事故原因并提出相關(guān)防范措施，對(duì)預(yù)防類似事故起到了積極作用。另外，我們還要認(rèn)真檢查設(shè)備運(yùn)行情況，同時(shí)利用春防、秋檢對(duì)設(shè)備進(jìn)行清掃、試驗(yàn)，消除因天氣惡劣而導(dǎo)致放電的各種隱患。