如何降低10kV高壓開關(guān)柜絕緣事故率

隨著我國(guó)電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，10KV高壓開關(guān)柜得到了廣泛的應(yīng)用。但在應(yīng)用過程中，由于在設(shè)計(jì)、制造、安裝和運(yùn)行維護(hù)方面存在著不同程度的問題，因而事故率比較高，特別是絕緣事故率。那么，我們?cè)撊绾谓档?0KV高壓開關(guān)柜絕緣事故率呢？一般而言，造成10KV高壓開關(guān)柜的絕緣事故原因有以下幾點(diǎn)：

1、制造質(zhì)量及工藝不良

制造質(zhì)量及裝配質(zhì)量對(duì)開關(guān)柜整體耐壓水平有很大的影響。10KV高壓開關(guān)柜內(nèi)的有些元件可以通過耐壓試驗(yàn)，但開關(guān)柜整體卻通不過，原因是裝配質(zhì)量差。如緊固螺絲不規(guī)則，擰緊后螺桿長(zhǎng)出螺母過多；有的支持瓷柱的緊固底板成“丁”型，在支持瓷柱處作特殊處理，這樣不僅縮短了絕緣距離，而且造成電場(chǎng)局部集中。開關(guān)柜內(nèi)的“五防”措施不完善，開關(guān)機(jī)械聯(lián)鎖部分不靈，合、分閘位置不明顯，經(jīng)常造成誤合、分閘。另外，支持瓷柱質(zhì)量差，動(dòng)穩(wěn)定性能差，在短路電流沖擊下發(fā)生斷裂，造成事故擴(kuò)大。

2、爬距及空氣間隙不夠

爬距和空氣間隙不足是開關(guān)柜發(fā)生絕緣損壞事故的根本原因。特別是手車式高壓開關(guān)柜，為了縮短柜體尺寸，大幅度減小裝于柜內(nèi)的斷路器，隔離插頭相間或?qū)Φ鼐嚯x，卻未采取有效的保證絕緣強(qiáng)度的措施。

3、環(huán)境條件的影響

10KV高壓開關(guān)柜運(yùn)行的環(huán)境條件是導(dǎo)致開關(guān)柜發(fā)生絕緣閃絡(luò)的主要原因，大氣污染不斷加劇，逐漸污染了電力設(shè)備的絕緣子、套管及母線。分析多年來污閃事故，總結(jié)出發(fā)生污閃的原因主要有二：優(yōu)秀（客觀存在的）是污穢和潮濕兩個(gè)因素同時(shí)存在于絕緣子的表面，灰塵附在絕緣子表面，在干燥的時(shí)候，絕緣電阻仍然很高，所以在干燥氣候下不發(fā)生污閃。清潔的水電阻也很高，如果絕緣子不臟污，它雖然受潮了，但絕緣強(qiáng)度仍很高，這里也不發(fā)生污閃。一般情況下，干旱氣候持續(xù)的時(shí)間較長(zhǎng)，絕緣子及母線積污多了。這時(shí)又突然下霧，而下霧的時(shí)間較長(zhǎng)（一般2~3小時(shí)），污穢被霧水充分地潮濕，此時(shí)產(chǎn)生污閃的可能性較大。第二（人為原因）是絕緣子串的泄漏距離偏小，不能適應(yīng)污穢和潮濕的環(huán)境。污閃是在絕緣電阻下降、泄漏電流增大到一定程度時(shí)才發(fā)生的。在同樣的污染受潮和同樣的電壓下，如果絕緣子的泄漏距離較長(zhǎng)，泄漏電流增長(zhǎng)就比較快，泄漏距離越長(zhǎng)，電弧的弧徑就越長(zhǎng)，閃絡(luò)就難以發(fā)生。如果絕緣子的泄漏距離小，放電容易跨接兩端電極，從而發(fā)展閃絡(luò)。

4、接點(diǎn)容量不足或接觸不良，發(fā)熱導(dǎo)致開關(guān)柜起火

當(dāng)接點(diǎn)容量不足或接觸不良時(shí)，該處局部溫度升高，嚴(yán)重時(shí)燒斷該處載流部，引起對(duì)地或相間閃弧，造成絕緣閃絡(luò)。某110kV變電所就發(fā)生一起因刀閘下樁頭發(fā)熱燒斷造成短路，引起開關(guān)屏起火、爆炸事故。

5、雷電過電壓造成開關(guān)柜閃絡(luò)

在電力系統(tǒng)，由雷云放電引起過電壓造成開關(guān)柜放炮的事情時(shí)有發(fā)生。雷電過電壓根據(jù)其產(chǎn)生的原因，通常大致可分為兩種：

①直擊雷過電壓

雷電直接擊中輸電線路等電力設(shè)備所產(chǎn)生的過電壓。例如，對(duì)地電壓高達(dá)幾百兆伏的雷云，它的電荷突然直接對(duì)輸電線路的導(dǎo)線放電，這種異常高的電壓從落雷地點(diǎn)以行波的形式沿導(dǎo)線向兩端傳播，所到之處就出現(xiàn)過電壓。此外雷電擊中桿塔或落在避雷線上時(shí)，大量的電荷經(jīng)過避雷線、桿塔、接地電阻流入大地，巨大的電流沿途產(chǎn)生很大的電壓降，使避雷線和桿塔的電位上升，與輸電線路形成一個(gè)很高的電位差。當(dāng)電位差足以使其間的絕緣發(fā)生擊穿時(shí)，就在輸電線上產(chǎn)生過電壓，這時(shí)電壓以行波的形式向?qū)Ь€兩端傳播。

②感應(yīng)過電壓

感應(yīng)過電壓是指雷擊中電力設(shè)備附近的物體，或者雷云在輸電線路上空放電時(shí)，在輸電線路上引起的過電壓。由于導(dǎo)線附近遭受雷擊，大量的雷電電流沿通道流入大地產(chǎn)生迅速變化的電磁場(chǎng)，這個(gè)電磁場(chǎng)也能使導(dǎo)線遭受電磁感應(yīng)而產(chǎn)生過電壓。

雷電過電壓的特點(diǎn)：

（1）持續(xù)時(shí)間很短，一般僅十微秒。

（2）它是單極性的，直擊雷多數(shù)是負(fù)極性，而感應(yīng)電壓多是正極性。

（3）雷電過電壓的峰值很高，可達(dá)數(shù)千千伏。它有可能引導(dǎo)線對(duì)地或相鄰兩相的絕緣發(fā)生閃絡(luò)，且行波進(jìn)入變電所使開關(guān)絕緣擊穿，產(chǎn)生放炮現(xiàn)象。

以上五點(diǎn)是造成10KV高壓開關(guān)柜絕緣事故的原因，要想降低10KV高壓開關(guān)柜絕緣事故率就必須從這幾個(gè)方面來考慮。


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