農(nóng)村10kv 變電站環(huán)境問題初探

楊春虎

（國網(wǎng)公司山西技培中心 大同分部，山西 大同 037000）

一、氣候條件的影響

1.溫度條件的影響；低溫—引起的結(jié)冰，使變電設(shè)備材料收縮、變硬、發(fā)脆，變壓器油層粘度增大，密封墊失效漏油。

高溫—使變電材料氧化、干裂、裂解、軟化、熔化、升華，絕緣老化，電性能下降、電纜膠流失。

溫度突變—會(huì)使變壓器材料發(fā)生機(jī)械結(jié)構(gòu)變形、開裂，瓷絕緣子破裂。在高濕條件下變壓器表面凝露，加速潮濕的影響。

2.濕度的影響：在一定溫度下，當(dāng)空氣中水蒸氣汽含量增加時(shí)，潮氣便滲透、擴(kuò)散進(jìn)入變電材料內(nèi)部而引起變壓器使用的材料發(fā)生理化性能的變化。絕緣材料受潮后，使變壓器內(nèi)部材料電性能下降，絕緣電阻和電擊穿強(qiáng)度降低，介質(zhì)損失角增大。

當(dāng)空氣中相對(duì)濕度到達(dá)90%以上時(shí)，或接近飽和時(shí)，遇到溫度波動(dòng)，將使材料表面水蒸氣凝露形成水膜，引起材料表面電阻下降，金屬表面腐蝕，導(dǎo)致變壓器外部內(nèi)部材料表面放電、閃絡(luò)或金屬結(jié)構(gòu)件銹蝕，電觸點(diǎn)接觸不良。

當(dāng)相對(duì)濕度為80～90%、溫度為25～30 度時(shí)，霉菌將旺盛地繁殖，它破壞變壓器的外觀，同時(shí)合變壓器性能下降受到影響。

常用金屬腐蝕臨界濕度，鐵為70～75%，鋅為65%，鋁為60～65%；當(dāng)超過臨界值時(shí)，其腐蝕速度將成倍增加。

當(dāng)濕度低到30%以下時(shí)，木材、絕緣材料會(huì)產(chǎn)生干燥，變形，甚至龜裂。

3.大氣壓力的影響：高原地區(qū)的氣壓隨海拔高度增加而降低，低氣壓將引起變壓器內(nèi)部、外部材料膨脹，造成變壓器箱體變形或故障，它還使空氣介電強(qiáng)度下降，造成開關(guān)滅弧困難，直流電機(jī)換向惡化；在高電壓下低氣壓空氣引起放電，使絕緣子產(chǎn)生電暈。

海拔低于海平面的地區(qū)，氣壓將隨深度增加而增高。在高氣壓環(huán)境中變壓器內(nèi)部、外部材料將被壓縮變形，造成機(jī)械故障或造成密封墊性能降低而失效。

4.太陽輻射的影響：其影響可分為熱效應(yīng)和光效應(yīng)。熱效應(yīng)的影響和高溫相同。光效應(yīng)在與氧氣、水汽同時(shí)作用下，使有機(jī)材料表面迅速劣化、脆化和褪色，材料使用壽命下降。

5.雨的影響：雨水從變壓器外殼的交接面或密封面滲入，引起內(nèi)零部件腐蝕，密封材料或潤滑脂變質(zhì)；還會(huì)影響戶外高壓電器潮濕放電電壓下降。毛毛雨使變壓器表面形成污染的水層和高壓絕緣子的外絕緣閃絡(luò)。強(qiáng)雨對(duì)外殼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生水擊作用。

6.雪、冰的影響：細(xì)小的雪花在變壓器外殼合縫處有滲透作用，在停電后融成水、結(jié)成冰，影響高備的性能和安全。戶外隔離開關(guān)受冰雪作用會(huì)使分合困難，還會(huì)影響觸頭導(dǎo)電性能而使局部發(fā)熱或觸頭機(jī)械損傷。冰雪還會(huì)影響戶外變壓器絕緣性能，空氣避雷器間隙覆蓋冰雪時(shí)，其放電電壓隨著冰雪電阻率的減小而降低，當(dāng)冰雪被污染時(shí)更為嚴(yán)重。積在絕緣子瓷裙上的雪花，融化時(shí)遇到氣溫驟降至－4 度以下時(shí)，會(huì)形成冰串而引起閃絡(luò)放電。

7.腐蝕大氣的影響：大氣中腐蝕氣體有鹽霧、二氧化硫、硫化氫、氯氣、鹽酸、氨氣、臭氧和氧化氮等。在潮濕的大氣中（最大相對(duì)濕度高于70%），這些氣體會(huì)加速腐蝕金屬材料，破壞變壓器外觀和機(jī)械機(jī)構(gòu)影響觸點(diǎn)的導(dǎo)電性能。

8.爆炸性混合物的影響：煤礦井下甲烷、氫氣、煤塵、化學(xué)工業(yè)中的乙炔、二氧化碳、水煤氣、石油等易燃易爆和面粉廠中的粉塵等物質(zhì)，在大氣中與空氣混合而成為爆炸性混合物。將引起變壓器爆炸。

9.霉菌、昆蟲及其它有害動(dòng)物的影響：霉菌分泌物會(huì)污染變壓器外殼表面甚至引起纖細(xì)金屬導(dǎo)線腐蝕。霉菌引起的酸性物質(zhì)，使變壓器絕緣性能下降，光學(xué)儀器鏡頭長霉，損壞光學(xué)儀器玻璃透光性能。

10.機(jī)械力（沖擊、加速度和振動(dòng)）的影響：由于機(jī)械力作用使變壓器結(jié)構(gòu)松動(dòng)或疲勞破壞；在振動(dòng)時(shí)有可能產(chǎn)生共振，更加劇上述破壞效應(yīng)。沖擊力還會(huì)使電接觸點(diǎn)位移或變形，造成電氣故障。

11.雷電的影響：直接雷擊或受雷擊感應(yīng)造成的過電壓，使變壓器內(nèi)部絕緣擊穿或外絕緣閃絡(luò)。雷電流使變壓器燒壞，或生產(chǎn)強(qiáng)大動(dòng)力使變壓器導(dǎo)電部分變形和損壞。閃電雷擊的電磁波也會(huì)干擾無線電通訊。

二、自然條件分類和分級(jí)

1.GB4797.1—84《溫度和濕度》及GB4797.X—XX〈生物環(huán)境〉等。IEC721—2 將自然環(huán)境條件按溫度和濕度、降雨和風(fēng)、氣壓、太陽輻射和溫度、砂塵、鹽霧、風(fēng)、地震引起的振動(dòng)和沖擊、植物、生物和霉菌等種類組合分別進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)定值和分區(qū)。

2.溫度和濕度：BG4797.1—84 將我國的自然氣候分成六個(gè)區(qū)，寒冷區(qū)、寒溫區(qū)、曖溫區(qū)、干熱區(qū)、亞濕區(qū)、濕熱區(qū)。

3.生物環(huán)境區(qū)：分為四大區(qū)，鼠類區(qū)、霉菌鼠類和鳥類、霉菌鼠類蟻類和鳥類、生物活動(dòng)頻繁和各種危害區(qū)。

三、應(yīng)用各種環(huán)境條件的分類和分級(jí)

1.環(huán)境條件的組合，詳見IEC721—3 文件。

2.應(yīng)用環(huán)境條件參數(shù)確定，用一組代表不同等級(jí)的符號(hào)組合表示。見GB4798 系列。

四、小結(jié)

綜上所述；環(huán)境條件直接影響變壓器運(yùn)行工作，室外變壓器影響更大。所以，10kv 及以上的變壓器供電的變電站應(yīng)充分考慮環(huán)境條件的影響。遵循環(huán)境防護(hù)原則；科學(xué)地分析變壓器的工作環(huán)境，正確地確定各項(xiàng)環(huán)境參數(shù)值，使防護(hù)方案盡量可能經(jīng)濟(jì)合理。應(yīng)用GB4798 中的有關(guān)規(guī)定。比較各種防措施的經(jīng)濟(jì)效果，選擇最佳方案，人工環(huán)境試驗(yàn)方法是快速檢驗(yàn)環(huán)境防護(hù)質(zhì)量的有效方法，應(yīng)合理使用。