35kV開關(guān)柜母排絕緣低問題分析及防范措施淺析

劉啟祥

摘要：35kV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)電力系統(tǒng)的可靠性有著重大的影響。35kV開關(guān)柜母排絕緣低問題，大多是由于穿墻套管或高壓母線觸頭盒受潮絕緣不夠、母排絕緣熱縮管受潮或受損、分段母排連接點(diǎn)包扎不嚴(yán)與相鄰設(shè)備的距離不夠等引起。針對(duì)不同的情況，采取的處理和防范措施不同。因此找出引起絕緣低的原因是處理母排絕緣低問題的關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞：開關(guān)柜;母排;絕緣低;高壓母線觸頭盒;穿墻套管

引言

風(fēng)電場(chǎng)35kV開關(guān)柜母排是開關(guān)柜的核心部件，如果故障，將會(huì)引起全部機(jī)組停運(yùn)，給風(fēng)電場(chǎng)帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)損失。大多風(fēng)電場(chǎng)室內(nèi)開關(guān)設(shè)備結(jié)構(gòu)按其組成可分為柜體、手車兩大部分。柜體多采用敷鋁鋅板經(jīng)CNC機(jī)床雙重折彎，用高強(qiáng)度螺栓連接組裝成型。

開關(guān)柜采用復(fù)合絕緣，主回路采用絕緣母線，相間及連接頭配有用阻燃材料注塑而成的絕緣套。主母排為分段母排，相鄰開關(guān)柜間用帶屏蔽線的穿墻套管隔開，能有效地防止事故蔓延，同時(shí)對(duì)主母排也起到輔助支撐的作用。高壓母線觸頭盒前裝有金屬活門，上下活門在手車從試驗(yàn)位置運(yùn)動(dòng)到工作位置過程中自動(dòng)打開，當(dāng)手車反方向運(yùn)動(dòng)時(shí)自動(dòng)關(guān)閉，形成有效隔離。以下將對(duì)某風(fēng)電場(chǎng)35kV開關(guān)柜母排絕緣低問題進(jìn)行分析及防范措施淺析。

1 35kV開關(guān)柜母排絕緣低問題概述

某風(fēng)電場(chǎng)35kV開關(guān)柜平面布置圖見圖1，由于361開關(guān)柜內(nèi)有放電聲，風(fēng)場(chǎng)技術(shù)人員將35kV開關(guān)柜母排轉(zhuǎn)檢修，發(fā)現(xiàn)361開關(guān)柜內(nèi)穿墻套管和三相高壓母線觸頭盒有明顯放電痕跡，計(jì)劃對(duì)有明顯放電痕跡的361開關(guān)柜內(nèi)穿墻套管和三相高壓母線觸頭盒進(jìn)行更換。

1.1 更換前的絕緣檢測(cè)

用絕緣電阻測(cè)試儀FLUKE 1550C的2500V檔位對(duì)35kV三相母線進(jìn)行對(duì)地絕緣檢測(cè)，A相：20.4MΩ，B相：34.3MΩ，C相：25.3MΩ。絕緣較低，三相均不滿足《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程DL/T 596-1996》額定電壓為15kV及以上全連式離相封閉母線在常溫下分相絕緣電阻值不小于50MΩ的要求。

1.2 更換后的絕緣檢測(cè)

用絕緣電阻測(cè)試儀相同檔位再次對(duì)三相母排進(jìn)行對(duì)地絕緣檢測(cè)，A相：377GΩ，B相：3.2GΩ，C相：470MΩ。絕緣雖然滿足不小于50MΩ的要求，但是B、C相絕緣明顯比A相低，特別是C相絕緣較低不利于設(shè)備安全運(yùn)行。技術(shù)人員初步判斷為母排絕緣熱縮管內(nèi)還有凝露所致，建議采購(gòu)高壓絕緣熱縮管對(duì)母排絕緣熱縮管受潮的部分進(jìn)行更換。

2 35kV開關(guān)柜母排絕緣低問題分析

高壓絕緣熱縮管采購(gòu)回來(lái)后，技術(shù)人員按計(jì)劃對(duì)35kV開關(guān)柜上端母排絕緣低問題進(jìn)行停電檢查與處理。停電后在未做任何處理的情況下用絕緣電阻測(cè)試儀FLUKE 1550C的2500V檔位對(duì)三相母排進(jìn)行對(duì)地絕緣檢測(cè)，A相：8.35GΩ，B相：163MΩ，C相：52.9MΩ。判斷B、C相絕緣低下，并且C相也只是剛剛滿足不小于50MΩ的運(yùn)行要求。

2.1 35kV開關(guān)柜母排及附屬設(shè)備外觀檢查

揭開開關(guān)柜上端蓋板檢查，上次更換的361開關(guān)柜高壓母線觸頭盒無(wú)任何放電痕跡，但362開關(guān)柜B、C相高壓母線觸頭盒有明顯放電痕跡，見圖中位置E處。361、362開關(guān)柜C相上端兩個(gè)穿墻套管有放電痕跡，見圖中位置G、H處，其中H處較為明顯。

2.2 開關(guān)柜母排C相絕緣低問題分析

（1）拆除上次受潮無(wú)備件母排熱縮管更換的361、362開關(guān)柜C相上端母排，即圖中位置EG段，對(duì)304到301開關(guān)柜主母排HN段進(jìn)行對(duì)地絕緣檢測(cè)（包含了其中一個(gè)有明顯放電痕跡的穿墻套管，見圖中位置H處），C相：431GΩ，絕緣良好，判斷C相問題出在361或362開關(guān)柜，并且穿墻套管放電處不是主要原因，因?yàn)樯洗?61開關(guān)柜才更換了全套高壓母線觸頭盒和穿墻套管，其中更換的穿墻套管包含了圖中G、H兩處。并且現(xiàn)在除了穿墻套管有放電痕跡，361開關(guān)柜內(nèi)無(wú)任何其他放電痕跡，所以問題考慮出在上端母排到362開關(guān)柜C相高壓母線觸頭盒內(nèi)。

計(jì)劃對(duì)C相上端母排到362開關(guān)柜C相高壓母線觸頭盒內(nèi)母排EG段絕緣熱縮管進(jìn)行更換，在拆除C相高壓母線觸頭盒內(nèi)分支母排EF時(shí)，發(fā)現(xiàn)EF段上有明顯凝露。

（2）拆除分支母排EF段單一測(cè)試362開關(guān)柜C相高壓母線觸頭盒絕緣，C相：34.8MΩ。因此，C相絕緣低問題分析出現(xiàn)在C相高壓母線觸頭盒內(nèi)。

2.3 開關(guān)柜母排B相絕緣低問題分析

（1）拆除362開關(guān)柜B相高壓母線觸頭盒內(nèi)分支母排EF段，在取出EF段分支母排時(shí)，發(fā)現(xiàn)EF段分支母排上也有凝露，但不明顯。對(duì)362開關(guān)柜上端母排到301開關(guān)柜主母排FN段進(jìn)行對(duì)地絕緣檢測(cè)，B相：5.6GΩ，絕緣良好，判斷B相絕緣低問題出在362開關(guān)柜內(nèi)。

（2）對(duì)362開關(guān)柜B相高壓母線觸頭盒圖中E位置進(jìn)行對(duì)地絕緣檢測(cè)，B相：80.5MΩ，絕緣低下。因此，B相絕緣低問題分析出現(xiàn)在B相高壓母線觸頭盒內(nèi)。

3 35kV開關(guān)柜母排絕緣低問題處理與運(yùn)行防范

3.1 35kV開關(guān)柜母排絕緣低問題處理

現(xiàn)場(chǎng)對(duì)35kV開關(guān)柜母排及其附屬設(shè)備有放電痕跡處進(jìn)行酒精擦拭，對(duì)有凝露部分并對(duì)穿墻套管存在放電痕跡的母排進(jìn)行更換絕緣熱縮管和烘干處理。由于現(xiàn)場(chǎng)無(wú)高壓母線觸頭盒備件，暫時(shí)恢復(fù)設(shè)備，檢測(cè)絕緣合格后先恢復(fù)設(shè)備運(yùn)行。設(shè)備回裝完畢后，對(duì)三相母排分別對(duì)地進(jìn)行絕緣檢測(cè)，A相：2.4 GΩ，B相：266MΩ，C相：174MΩ。絕緣滿足不小于50MΩ的要求，可以暫時(shí)恢復(fù)送電，但由于B、C相絕緣較低，必須盡快采購(gòu)高壓母線觸頭盒備件，對(duì)362開關(guān)柜內(nèi)，即圖中位置E處B、C兩相高壓母線觸頭盒進(jìn)行更換，徹底解決35kV開關(guān)柜母排絕緣低問題。

3.2 35kV開關(guān)柜母排絕緣低問題運(yùn)行防范

35kV開關(guān)柜母排 B相、C相絕緣低，判斷為362開關(guān)柜B、C相高壓母線觸頭盒絕緣低所致。同等環(huán)境下的其他開關(guān)柜沒有類似情況，分析為在安裝期間361、362開關(guān)柜處于該風(fēng)電場(chǎng)開關(guān)室大門正對(duì)面，安裝期間施工單位眾多，交叉作業(yè)現(xiàn)象平凡，以致開關(guān)室大門長(zhǎng)期處于開啟狀態(tài)，而開關(guān)柜一二次設(shè)備未帶電，大量的水霧進(jìn)入設(shè)備受潮所致。而母排對(duì)高壓母線觸頭盒和穿墻套管放電問題主要是因?yàn)檫\(yùn)行環(huán)境潮濕所致，現(xiàn)場(chǎng)濕度達(dá)到95%左右。

后期，為了避免類似情況的發(fā)生，結(jié)合35kV開關(guān)柜的運(yùn)行要求，建議對(duì)整個(gè)開關(guān)室增加除濕設(shè)備，降低濕度，將濕度控制在75%以下。建議在溫度低于4℃時(shí)，對(duì)開關(guān)室增加加熱設(shè)備，使環(huán)境溫度保持在4℃-40℃范圍內(nèi)，因?yàn)闇囟冗^低過高都不利于室內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行，而該風(fēng)電場(chǎng)開關(guān)室未出現(xiàn)超過40℃的溫度，所以排除高溫天氣的影響。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著國(guó)家對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性的要求，各電廠（場(chǎng)）的安全運(yùn)行重中之重。而要做好電廠（場(chǎng)）的安全運(yùn)行，開關(guān)設(shè)備等的安全運(yùn)行更是必不可少。因此，防止絕緣降低的措施必須落實(shí)到電力系統(tǒng)工程的每一個(gè)環(huán)節(jié)，包括運(yùn)輸、安裝、調(diào)試及運(yùn)行期間的設(shè)備防潮，特別是安裝期間更應(yīng)該引起重視，因?yàn)榘惭b期間施工單位眾多，交叉作業(yè)現(xiàn)象平凡，如果監(jiān)督管理不到位，必然會(huì)導(dǎo)致設(shè)備受潮受損，給后期電力設(shè)備的安全運(yùn)行留下嚴(yán)重隱患。

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