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环网柜所用避雷器绝缘故障分析及改进

2014-01-14 09:47 来源:未知 打印 扫码手机看

  韩 鸣

  (江苏省送变电企业, 南京 211100)

  摘要: 通过一例10kV户外SF6环网柜试运行事故的现象描述及原因分析,对环网柜配套附件的质量及安装工艺提出了重视要求,并给开关设备生产者和使用者提出了预防措施的建议。

  关键词:环网柜 故障分析 措施

  引言

  2010年3月10日,某供电企业一台10kV户外SF6环网柜,在完成施工后,进行不带负荷的通电试验,即进线侧负荷开关合闸通电,出线侧处于断开状态,通电后并无异常现象的发生。在检查时发现进线间隔A相避雷器烧毁,柜体有发黑现象。

  1 事故设备的状况

  1.1 环网柜进线间隔避雷器为后插式避雷器,击穿点位于后堵盖位置,后堵盖密封面沿表面

  有明显的放电现象(见图1);

  1.2 避雷器接头内部沿密封面放电已经形成沟壑,避雷器顶部形成了一个宽约5mm的缺口(见图2);

  1.3 高压对敌产生电弧,对开关柜柜体造成了破坏,行程了一个直径约30mm的熔洞,同时造成柜体内部六氟化硫气体的泄露。

  图1:放电烧毁的后堵盖

  图2:烧毁的避雷器

  2故障原因的分析

  通过对事故现象进行分析,认为事故起源点是避雷器后堵盖和接头之间。后堵盖和避雷器接头之间密封存在问题,产生爬电,造成绝缘层表面破坏,形成高压对地之间的通路,开始放电属于间歇性放电,也就是高压对地之间的闪络放电,并未击穿。长时间这种放电的存在,外屏蔽层形成了这种高压对地之间的通路,从而造成了对外屏蔽层发热烧毁(见图3),造成了前接头接地点和接地线之间的烧毁断开(见图4),放电和外屏蔽层的发热烧毁同时对绝缘层已经造成了不同层度的破坏,当电压升高或者雷雨天气活动频繁时,对绝缘层造成了彻底的破坏。高压裸漏,接地点的烧毁,高压寻找对地点,对柜体产生电弧,造成了对柜体的破坏。避雷器烧毁属于典型的爬电击穿。

  大家认为引起后堵盖和避雷器密封面之间爬电的主要原因有:

  2.1后堵盖和密封面之间可能存在杂质,包括金属类物质,安装时清洁不彻底,很容易引起爬电现象;

  2.2后堵盖安装紧固不到位,起不到绝缘密封的效果;

  2.3后堵盖和避雷器之间可能过赢量小,达不到密封效果;

  图3.外屏蔽烧毁的避雷器 图4.接地点烧毁的前接头

  2.4避雷器对屏蔽层产生放电后,造成前接头接地点和接地线之间烧毁分离,前接头接地线为4mm²铜编织地线,避雷器地线为 16mm²铜编织地线,产生击穿短路时,电流应该流向的是 16 mm²铜编织地线这端,而不是前接头接地端,由此可见,避雷器接地端也存在问题,存在虚接的现象。从现场避雷器地线鼻子看安装痕迹不明显(见图5),接地不牢固,当雷雨天气活动频繁时,电压升高时,避雷器起不到对地放电保护设备的效果,电压升高从而造成爬电和接头等设备的击穿。

  图5.安装痕迹不明显的避雷器地线鼻子

  3 防止再发生的措施

  3.1严格按照操作规程及相关规定安装环网柜的各附件;

  3.2 安装环网柜电缆、避雷器、堵盖及相关附件时,注意表面杂质的清洁,预防闪络的发生;

  3.3确认避雷器的各项(绝缘电阻、1mA时电压降、75﹪1mA 电压下地泄漏电流等)试验合格,符合试验标准要求。确认避雷器的安装使用说明、出厂试验报告齐全,设备质量完好;

  3.4保证接地电阻符合设计要求,接地回路导电良好;

  3.5附件安装过程中注意堵盖及其相关紧固件的紧固,应用力矩扳手拧紧保证松紧适度。

  3.6加强对环网柜套管、电缆、避雷器部分运行温度的监测 ,在运行巡视中,可用手摸电缆小室前板,感知柜内温度,以便判断电缆室连接部分是否发热。对于运行大电流的环网柜,在安装完毕投入运行一段时间后,应停电检查导体连接处是否已出现发热迹象。这些防范环网柜接头热故障的运行措施都不直观和完善,最好的方法是随着技术的进步,在环网柜套管或T型连接头上设置温度传感器,实时检测接头温度。

  4 结论

  在户外高压六氟化硫环网柜的使用过程中,除了需要注重环网柜本体的质量外,还应该注重其各类附件的质量、试验以及对整个安装、运行过程的重视。

  5 参考文献

  1. http://www.oe.energy.gov/smartgrid.htm

  2. 中华人民共和国电力工业部。DL/T621-1997交流电气装置的接地【S】.北京:中国电力出版社,1998

  3. 于刚.发变电站接地系统的安全性研究(博士学位论文)[D].北京:清华大学电机系,1999

  4. 解广润,电力系统接地技术【M】.北京:科学出版社,2007

  5. 何金良,曾嵘。电力系统接地技术【M】.北京:科学出版社,2007

  6 编辑概况

  韩鸣 ,男,助理工程师,从事电力生产和变电方面的研究,有多年丰富的变电生产运行检修经验。

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