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10kV开关柜、環網櫃引进中有关绝缘方面的几个问题

??發布日期:2016-6-22

作者:廣州電力工業局陳宇茜 張榮耀

  从80年代开始,广州电力工业局在10kV电网和一些用户开关房中,陆续使用了不同厂家的进口开关柜和環網櫃。本文拟对几个技术问题谈谈我们的经验和看法。

1 絕緣水平的要求

  廣州電力工業局初期是按IEC12kV等級選取此類設備,工頻/沖擊耐壓爲28kV/75kV,在實際運行中曾發生過2次絕緣事故:

  一次是由于用戶專線電纜接頭擊穿,其擊穿過程可能是斷續性的,從而誘發母聯櫃電流互感器(下稱TA)外絕緣閃絡,再引發相對地和相間短路。加上櫃間母線小室無分隔,且母線裸露,電弧一掃到底,除母聯櫃燒壞要更換外,其它櫃也需清掃,第二天才恢複送電。

  另一次是由于電壓互感器櫃外絕緣爬閃,引發對地和相間故障,燒壞兩面櫃。

  可見,對于南方濕熱帶氣候,按上述絕緣水平選用的新櫃,雖然能順利通過交接驗收試驗,但其後由于種種外界因素對絕緣的影響,已不能滿足長期安全運行的要求。我們從三方面著手,提高對進口設備的要求:

  a)不再選用IEC12kV檔,改用IEC17.5kV檔,其工頻/沖擊耐壓爲38kV/75kV或95kV。爲了和國內訂貨的要求(42kV/75kV)大致持平,要求在現場驗收試驗時仍按38kV(100)取值。

  b)要求母線室使用全絕緣母線(包裹層不允許用PVC材料),各櫃一次導電體對地和相間的空氣淨距要求達到125mm及以上。

  c)要求有機絕緣材料爬距達到230mm,瓷件達到210mm,而且明確提出應符合要求的重點部位,即母線支持絕緣子,滅弧室動觸頭拉杆絕緣子,電壓互感器出線套管,靜隔離插頭支持套管,斷路器極支座絕緣子和出線絕緣子,接地刀靜觸頭支座絕緣子等7處,會談中和廠家逐處落實。

2 注意環網櫃的绝缘薄弱环节

  供貨商往往介紹其環網開關是按24kV電壓等級的絕緣要求去設計的,理應絕緣方面裕度較大,但仍有要注意的地方。

2.1 電纜頭聯接部位的爬距

  S公司此處的結構是用“煙鬥式”電纜頭。在實際施工中,有個別班組改用瑞侃公司的通用型熱縮頭,造成出線套管的圓錐部沒有“煙鬥”套住,帶電後,此處出現放電現象。改用回該廠的“煙鬥式”電纜頭後,一切正常。

2.2 故障指示器感知TA的絕緣

  由于歐洲多使用單芯電纜,故障指示器感知TA就套在電纜護皮之外,與纜芯之間有完整的電纜絕緣層,所以,此TA的絕緣十分簡單薄弱,一般只在鐵芯上纏幾層絕緣帶。可是國內多使用三芯電纜,故障指示器感知TA是隨意套放在三叉頭之後已剝掉護皮/铠裝層和接地屏蔽層而僅剩下主絕緣的纜芯上,以熱縮絕緣套分隔,可能會出現如下問題:

  a)在熱縮絕緣套上有遊離電荷的積聚,到一定程度後,會對該TA的鐵芯放電;

  b)長時間運行後,鐵芯的銳利邊緣可能會割破熱縮絕緣套和主絕緣層,造成高壓對地短路。

  這是對設備和人身安全(特別是在使用微機實現配電網自動化的場合)的潛在威脅。一般可改用外皮接地的可觸摸式電纜頭,並用絕緣支架將此TA妥善固定。在實施配網自動化的場合,措施更要完善,例如,可要求感知TA改爲套裝在櫃的出線套管上。

2.3 均壓罩的素質

  M公司使用均压罩去解决电缆头联接处相间距离不够的问题,按其提供的计算机模拟电场分布情况,此做法应该是合理的。但是,1998年2月在广州市某大厦的1台M公司的環網櫃中发生了该处烧爆的故障,一相均压罩跌落,两相的表面有放电痕迹。至今还未见到厂家对此事故的分析结论。所以,有人怀疑,由于制造、装配等方面的分散性,均压罩的效果未必能达到预期效果,从而提出,为了稳妥,最好在它外面再包上一个绝缘套。有一种钮扣式绝缘套适合此用途。

3 SF6開關電器在零表壓下的性能

  乍一看來,這是電壓等級在110kV及以上時所關心的問題。但是,從安全運行的角度去看,對10kV一樣重要,其理由如下:

  a)無論是斷路器還是負荷開關,這一電壓等級的結構都十分簡單,對SF6壓力不設壓力表或壓力開關監視(或只有一個簡易壓力表指示,此表時有失靈)。而實際運行情況表明,進口設備雖然具有良好的密封性能,但也有漏氣發生。由于沒有氣體監視裝置,漏了氣用戶也不知道,容易成爲事故隱患。

  b)這類韩国19禁的型式試驗,即使是大公司的韩国19禁,往往也沒做齊,特別是在零表壓下的性能(絕緣、投切等)和耐內部電弧故障性能方面幾乎都沒做過試驗。

  c)這類韩国19禁往往多用手動機構,運行人員與設備是面對面地操作。

  d)一些用戶電房已開始采用負荷開關-熔斷器組合取代斷路器作爲配電變壓器的保護設備,負荷開關既開斷負荷電流,同時也開斷比交接電流小的故障電流。

  所以,SF6開關電器在零表壓下的性能直接關系到人身安全和設備安全,不能掉以輕心。

作者:廣州電力工業局陳宇茜 張榮耀

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