10kV開關(guān)柜、環(huán)網(wǎng)柜引進(jìn)中有關(guān)絕緣方面的幾個問題
摘 要:根據(jù)廣州電力工業(yè)局近年使用進(jìn)口10 kV開關(guān)柜、環(huán)網(wǎng)柜的情況,總結(jié)了在進(jìn)口這類設(shè)備時,應(yīng)根據(jù)具體情況提高對其絕緣水平的要求,注意環(huán)網(wǎng)的絕緣薄弱環(huán)節(jié)及SF6開關(guān)電器在零表壓下的性能等幾條有關(guān)絕緣方面的經(jīng)驗,以保證這類設(shè)備的長期安全運行。
從80年代開始,廣州電力工業(yè)局在10 kV電網(wǎng)和一些用戶開關(guān)房中,陸續(xù)使用了不同廠家的進(jìn)口開關(guān)柜和環(huán)網(wǎng)柜。本文擬對幾個技術(shù)問題談?wù)勎覀兊慕?jīng)驗和看法。
1 絕緣水平的要求
廣州電力工業(yè)局初期是按IEC 12 kV等級選取此類設(shè)備,工頻/沖擊耐壓為28 kV/75 kV,在實際運行中曾發(fā)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(xù)性的,從而誘發(fā)母聯(lián)柜電流互感器(下稱TA)外絕緣閃絡(luò),再引發(fā)相對地和相間短路。加上柜間母線小室無分隔,且母線裸露,電弧一掃到底,除母聯(lián)柜燒壞要更換外,其它柜也需清掃,第二天才恢復(fù)送電。
另一次是由于電壓互感器柜外絕緣爬閃,引發(fā)對地和相間故障,燒壞兩面柜。
可見,對于南方濕熱帶氣候,按上述絕緣水平選用的新柜,雖然能順利通過交接驗收試驗,但其后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(jìn)口設(shè)備的要求:
a)不再選用IEC 12 kV檔,改用IEC 17.5 kV檔,其工頻/沖擊耐壓為38 kV/75 kV或95 kV。為了和國內(nèi)訂貨的要求(42 kV/75 kV)大致持平,要求在現(xiàn)場驗收試驗時仍按38 kV(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),各柜一次導(dǎo)電體對地和相間的空氣凈距要求達(dá)到125 mm及以上。
c)要求有機絕緣材料爬距達(dá)到230 mm,瓷件達(dá)到210 mm,而且明確提出應(yīng)符合要求的重點部位,即母線支持絕緣子,滅弧室動觸頭拉桿絕緣子,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(huán)網(wǎng)柜的絕緣薄弱環(huán)節(jié)
供貨商往往介紹其環(huán)網(wǎng)開關(guān)是按24 kV電壓等級的絕緣要求去設(shè)計的,理應(yīng)絕緣方面裕度較大,但仍有要注意的地方。
2.1 電纜頭聯(lián)接部位的爬距
S公司此處的結(jié)構(gòu)是用“煙斗式”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“煙斗”套住,帶電后,此處出現(xiàn)放電現(xiàn)象。改用回該廠的“煙斗式”電纜頭后,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(hù)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??墒菄鴥?nèi)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后已剝掉護(hù)皮/鎧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(xiàn)如下問題:
a)在熱縮絕緣套上有游離電荷的積聚,到一定程度后,會對該TA的鐵芯放電;
b)長時間運行后,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(shè)備和人身安全(特別是在使用微機實現(xiàn)配電網(wǎng)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,并用絕緣支架將此TA妥善固定。在實施配網(wǎng)自動化的場合,措施更要完善,例如,可要求感知TA改為套裝在柜的出線套管上。
2.3 均壓罩的素質(zhì)
M公司使用均壓罩去解決電纜頭聯(lián)接處相間距離不夠的問題,按其提供的計算機模擬電場分布情況,此做法應(yīng)該是合理的。但是,1998年2月在廣州市某大廈的1臺M公司的環(huán)網(wǎng)柜中發(fā)生了該處燒爆的故障,一相均壓罩跌落,兩相的表面有放電痕跡。至今還未見到廠家對此事故的分析結(jié)論。所以,有人懷疑,由于制造、裝配等方面的分散性,均壓罩的效果未必能達(dá)到預(yù)期效果,從而提出,為了穩(wěn)妥,最好在它外面再包上一個絕緣套。有一種鈕扣式絕緣套適合此用途。
3 SF6開關(guān)電器在零表壓下的性能
乍一看來,這是電壓等級在110 kV及以上時所關(guān)心的問題。但是,從安全運行的角度去看,對10 kV一樣重要,其理由如下:
a)無論是斷路器還是負(fù)荷開關(guān),這一電壓等級的結(jié)構(gòu)都十分簡單,對SF6壓力不設(shè)壓力表或壓力開關(guān)監(jiān)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(jìn)口設(shè)備雖然具有良好的密封性能,但也有漏氣發(fā)生。由于沒有氣體監(jiān)視裝置,漏了氣用戶也不知道,容易成為事故隱患。
b)這類產(chǎn)品的型式試驗,即使是大公司的產(chǎn)品,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(nèi)部電弧故障性能方面幾乎都沒做過試驗。
c)這類產(chǎn)品往往多用手動機構(gòu),運行人員與設(shè)備是面對面地操作。
d)一些用戶電房已開始采用負(fù)荷開關(guān)-熔斷器組合取代斷路器作為配電變壓器的保護(hù)設(shè)備,負(fù)荷開關(guān)既開斷負(fù)荷電流,同時也開斷比交接電流小的故障電流。
所以,SF6開關(guān)電器在零表壓下的性能直接關(guān)系到人身安全和設(shè)備安全,不能掉以輕心。
責(zé)任編輯:電力交易小郭
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