起高壓斷路器手車護(hù)套放電故障原因分析及處理方法

路玉鋒

(安徽省茨淮新河工程管理局，安徽 蚌埠 233010)

泵站在抗旱排澇中發(fā)揮著重要的作用，汛前針對(duì)機(jī)電排灌開關(guān)設(shè)備的檢查與電氣預(yù)防性試驗(yàn)勢(shì)在必行。一般情況下，高壓開關(guān)柜布置于泵站室內(nèi)，運(yùn)行工況良好，受到天氣和環(huán)境的影響較小；但是排灌泵站通常布置在湖、河、渠道等旁，運(yùn)行環(huán)境受地理氣候、泵站工程建設(shè)與運(yùn)行管理因素等影響較大，35 kV戶內(nèi)高壓開關(guān)柜局部放電現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，高壓開關(guān)柜在局部放電期間以氣體、聲波和電磁波等方式來(lái)釋放能量，導(dǎo)致高壓開關(guān)柜內(nèi)部絕緣下降、絕緣擊穿等故障的發(fā)生，是泵站高壓開關(guān)斷路器故障發(fā)生的重要原因之一，因此加強(qiáng)對(duì)高壓開關(guān)柜的日常巡視檢查，通過(guò)看、聽、聞、紅外熱成像、紅外測(cè)溫等手段及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并處置。筆者結(jié)合自身工作實(shí)踐，對(duì)一起蘇拐泵站戶內(nèi)式35 kV真空斷路器手車絕緣護(hù)套局部放電故障提出相關(guān)處理方法。

1 故障原因分析

潘村湖農(nóng)場(chǎng)蘇拐泵站是新改建的泵站，原35 kV高壓真空斷路器開關(guān)為戶外式，改建后為戶內(nèi)式，35 kV高壓開關(guān)柜統(tǒng)一布置在新建的高壓開關(guān)室內(nèi)，工程在移交投運(yùn)一個(gè)月后，泵站值班運(yùn)行人員聽見(jiàn)高壓開關(guān)室有放電聲，由于缺乏相關(guān)電氣運(yùn)維知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)，沒(méi)有及時(shí)處置繼續(xù)帶電運(yùn)行。在汛前停電現(xiàn)場(chǎng)檢查中發(fā)現(xiàn)35 kV的戶內(nèi)總進(jìn)線高壓開關(guān)柜、計(jì)量高壓開關(guān)柜、主變壓器高壓開關(guān)柜內(nèi)ZN85B-40.5型真空斷路器手車三相絕緣護(hù)套表面的根部裙邊有明顯爬弧放電痕跡。

原因主要是：高壓開關(guān)柜內(nèi)部表面溫度降低到露點(diǎn)溫度以下時(shí)，在高壓開關(guān)柜手車壁表面絕緣護(hù)套產(chǎn)生水珠凝結(jié)現(xiàn)象；在溫度因素的影響下，空氣中的相對(duì)濕度越高、環(huán)境空氣溫度越接近結(jié)露點(diǎn)溫度，凝露就越容易發(fā)生。結(jié)露形成的小水珠順流而下，在下端柱頭絕緣護(hù)套及裙邊匯集，而此處距支撐金屬底板距離近，在高壓作用下引起爬電、閃絡(luò)放電現(xiàn)象，導(dǎo)致真空斷路器手車絕緣護(hù)套絕緣性能下降，給運(yùn)行中高壓開關(guān)設(shè)備帶來(lái)極大的安全隱患。用2500V兆歐表分測(cè)量真空斷路器三相斷口對(duì)地絕緣電阻值在0.26～31.5MΩ，如表1，數(shù)值于低DL/T596-1996電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定額定電壓等級(jí)20～40.5 kV高壓斷路器：運(yùn)行中不小于1000MΩ，大修后不小于2500MΩ的要求。如繼續(xù)投入運(yùn)行可能發(fā)生安全事故，針對(duì)這種情況立即停運(yùn)，聯(lián)系廠家并組織人員搶修，對(duì)3臺(tái)套戶內(nèi)高壓斷路器手車絕緣護(hù)套、觸止盒及母排套管等全部更換，共計(jì)造成5萬(wàn)多元的損失。

表1 真空斷路器手車絕緣電阻測(cè)試 MΩ

2 處理方法

高壓真空斷路器手車防止結(jié)露的處理主要有以下方法。

2.1 在柜體表面開孔通風(fēng)

利用自然風(fēng)的風(fēng)速以及柜體內(nèi)部空氣壓力差，實(shí)現(xiàn)柜內(nèi)空氣的自然流動(dòng)，避免柜內(nèi)外出現(xiàn)溫度差，來(lái)減少結(jié)露。

2.2 柜內(nèi)加裝加熱器

高壓開關(guān)柜內(nèi)設(shè)置加熱器進(jìn)行除濕，利用電熱元件加熱柜內(nèi)空氣使露點(diǎn)溫度升高破壞凝露形成的條件。

2.3 柜內(nèi)加裝除濕機(jī)

在高壓開關(guān)柜內(nèi)加裝除濕機(jī)，通過(guò)除濕機(jī)將潮濕空氣中的水汽凝露成水珠排出柜外。

2.4 高壓開關(guān)柜除濕系統(tǒng)

高壓開關(guān)柜智能除濕系統(tǒng)，以濕度控制器對(duì)濕度進(jìn)行控制，將高壓開關(guān)室、電纜溝、開關(guān)柜內(nèi)的潮濕空氣抽入除濕裝置中變成液體水排出室外，以達(dá)到調(diào)節(jié)高壓開關(guān)室內(nèi)的環(huán)境濕度及高壓開關(guān)柜柜內(nèi)濕度的目的。

2.5 室內(nèi)加裝空調(diào)或工業(yè)除濕機(jī)

使用大功率空調(diào)或者工業(yè)除濕機(jī)對(duì)高壓配電室內(nèi)環(huán)境溫濕度進(jìn)行調(diào)控。

筆者針對(duì)此泵站實(shí)際情況：蘇拐泵站新建高壓開關(guān)室的面積200多平方米，測(cè)量空氣含濕量等參數(shù)通過(guò)公式計(jì)算，其選型可參考廠家計(jì)算公式進(jìn)行：

W=V×ρ×(d2-d1)÷1000×1.2=除濕量(kg/h)

(1)

其中，W為所需除濕量(kg/h)；ρ為空氣密度(kg/m3)；V為場(chǎng)所體積(m3)；d2為除濕前空氣含濕量(g)；d1為除濕后空氣含濕量(g)；1000為g換算為kg；1.2為安全系數(shù)。

選用兩臺(tái)泰工業(yè)系列除濕機(jī)CFZ-7/S，功率為2800W，一主、一備的工業(yè)除濕機(jī)，并將高壓開關(guān)柜下部用電纜泥、防火水泥對(duì)電纜頭等處進(jìn)行封堵，使用工業(yè)除濕機(jī)除濕對(duì)比前四種方法除濕方法，工業(yè)除濕機(jī)除濕面積大、除濕效率高，轉(zhuǎn)輪能清洗，使用壽命長(zhǎng)且不用對(duì)高壓開關(guān)柜內(nèi)部進(jìn)行改造增添除濕設(shè)備，運(yùn)行維護(hù)方便；根據(jù)高壓開關(guān)柜室的實(shí)際工作情況，可將工業(yè)除濕機(jī)出風(fēng)口的熱風(fēng)連接通風(fēng)管吹入電纜溝，以干燥電纜溝中的潮濕空氣，為電氣設(shè)備提供了良好的工作環(huán)境。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，蘇拐泵站采用工業(yè)除濕機(jī)對(duì)高壓開關(guān)室內(nèi)除濕效果好，通過(guò)吸取這次故障教訓(xùn)后，泵站運(yùn)維人員加強(qiáng)了日常運(yùn)維檢查工作，開展泵站運(yùn)維知識(shí)培訓(xùn)提高技能，實(shí)現(xiàn)泵站設(shè)備規(guī)范化管理與維護(hù)，減少因結(jié)露現(xiàn)象導(dǎo)致高壓斷路器手車絕緣護(hù)套局部放電故障造成的損失，確保汛期機(jī)電排灌設(shè)備的安全運(yùn)行。