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礦山機(jī)械新聞動(dòng)態(tài)
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10kV配電裝置安全運(yùn)行的探討
發(fā)布時(shí)間:2012-11-18 13:10 來(lái)源:未知
1、10kV配電設(shè)備的應(yīng)用和運(yùn)行狀況
10kV( 6kV)電壓等級(jí)的配電裝置是電力系統(tǒng)中的發(fā)電廠廠用電及用戶工程被廣泛使用的電氣設(shè)備,每年都有大量的同類設(shè)備投入使用。正是由于應(yīng)用范圍廣、數(shù)量龐大,其安全運(yùn)行狀況對(duì)電網(wǎng)和供電用戶均起著重要作用。
隨著我國(guó)改革開放以來(lái)和國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn),合資制造廠家及應(yīng)用國(guó)外技術(shù)的國(guó)內(nèi)廠家所制造的設(shè)備,其質(zhì)量有了大幅度的提高,使得現(xiàn)有10kV電壓等級(jí)設(shè)備的可靠性明顯提升,具有標(biāo)志性的設(shè)備廠家如ABB、西門子等。但有些用戶20世紀(jì)90年代以前安裝的老型設(shè)備或質(zhì)量較差的設(shè)備,故障率仍然較高,影響供電的事故時(shí)有發(fā)生。
就哈爾濱某用戶10kV系統(tǒng)所發(fā)生的幾個(gè)典型事故及處理結(jié)果做簡(jiǎn)要分析。從20世紀(jì)90年代開始,本用戶陸續(xù)使用了不同廠家的進(jìn)口開關(guān)柜和環(huán)網(wǎng)柜。原有帶油斷路器經(jīng)多次技術(shù)改造全部更換了真空或SF6斷路器。
2、事故的發(fā)生及改進(jìn)措施
2.1提高絕緣水平
工程初期按IEC 12kV等級(jí)選取此類設(shè)備,絕緣水平按1=頻,沖進(jìn)耐壓28kW75kV考慮,實(shí)際運(yùn)行中在夏季曾發(fā)生兩次絕緣事故:一次是由于用戶專線電纜接頭擊穿,通過(guò)觀察和分析發(fā)現(xiàn),其擊穿過(guò)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CT)外絕緣閃絡(luò),在引發(fā)相對(duì)地和相間短路。加上柜間母線小室無(wú)分隔,且母線裸露,電弧一掃到底,除母聯(lián)柜燒壞要更換以外,其它柜也需要進(jìn)行清掃,兩天后才恢復(fù)送電。另一次是由于電壓互感器( PT)柜外絕緣爬閃,引發(fā)對(duì)地和相間故障,燒壞兩面柜?梢,對(duì)于夏天多雨濕熱氣候,按上述絕緣水平選用的新柜,雖然能順利通過(guò)交接驗(yàn)收試驗(yàn),但其后由于種種外界因素對(duì)絕緣的影響,已不能滿足長(zhǎng)期安全運(yùn)行的要求。我們從三方面著手,以提高對(duì)配電設(shè)備的絕緣要求。
A.選用高一級(jí)絕緣等級(jí)設(shè)備
不再選用IEC 12kV檔,改用IEC 17.5kV檔,其工頻,沖擊耐壓為38kW75kV或95kV。根據(jù)GB50150-2006《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》要求在現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收試驗(yàn)時(shí)仍按38kV(100%)取值。
b.采用全絕緣母線
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(duì)地和相間的空氣凈距要求達(dá)到125mm及以上。
c.重點(diǎn)部位加大絕緣距離
要求有機(jī)絕緣材料爬距達(dá)到230mm.瓷件達(dá)到210mm.而且明確提出應(yīng)符合要求的重點(diǎn)部位,即母線支持絕緣子,滅弧室動(dòng)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,訂貨前與廠家會(huì)談中逐處落實(shí)。
2.2提高環(huán)網(wǎng)柜施工工藝
注意絕緣薄弱環(huán)節(jié)
設(shè)備生產(chǎn)廠家往往介紹其環(huán)網(wǎng)開關(guān)是按24kV電壓等級(jí)按絕緣要求去設(shè)計(jì)的,絕緣裕度理應(yīng)較大,但仍要注意下列幾方面:
電纜頭聯(lián)接部位的爬距
此處的結(jié)構(gòu)是用“煙斗式”電纜頭。在實(shí)際施工中,有個(gè)別班組改用通用型熱縮頭,造成出線套管的圓錐部沒有被“煙斗”套住,帶電后,此處出現(xiàn)放電現(xiàn)象。使用專用的“煙斗式”電纜頭后運(yùn)行正常。
故障指示器感知CT的絕緣處理
由于有些單位使用單芯電纜,故障指示器感知CT套在電纜皮之外,與纜芯之間有完整的電纜絕緣層。所以,此CT的絕緣十分簡(jiǎn)單薄弱,一般只在鐵芯上纏幾層絕緣帶。可是大多數(shù)多使用三芯電纜,故障指示器感知CT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,以熱縮絕緣套分隔,可能會(huì)出現(xiàn)熱縮絕緣套上有游離電荷的積聚,到一定程度后,會(huì)對(duì)該CT的鐵芯放電;長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后,鐵芯的銳利邊緣可能會(huì)割破熱縮絕緣套和主絕緣層,造成高壓對(duì)地短路。對(duì)設(shè)備和人身安全(特別是在使用微機(jī)實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化的場(chǎng)合)構(gòu)成潛在威脅。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CT妥善同定。在實(shí)施配網(wǎng)自動(dòng)化的場(chǎng)合,措施更要完善,可要求CT改為套裝在柜的出線套管上。
b.必要部位采用均壓罩措施
使用均壓罩去解決電纜頭聯(lián)接處相間距離不夠的問(wèn)題是必要的,均壓罩的安裝是根據(jù)計(jì)算機(jī)模擬電場(chǎng)的分布情況而定的,這種做法是合理的。但2003年環(huán)網(wǎng)柜中發(fā)生了該處燃燒爆炸的事故,使得一相均壓罩跌落,兩相的表面有放電痕跡。針對(duì)事故進(jìn)行了分析,原因?yàn)橛捎谥圃、裝配等方面的分散性,均壓罩的效果未必能達(dá)列預(yù)期效果。為了保證均壓罩作用,在其外表面再包上一個(gè)絕緣套,使其達(dá)到均壓效果。
c.改變柜內(nèi)絕緣分布
開關(guān)柜內(nèi)環(huán)氧樹脂絕緣隔板多使用金屬螺栓聯(lián)接和拼裝,要選用絕緣螺栓進(jìn)行替換,以避免懸浮電位產(chǎn)生而導(dǎo)致的樹枝形放電。
2.3 SF6斷路器的維護(hù)、保養(yǎng)
從安全運(yùn)行的角度看,對(duì)lOkVSF6斷路器要象高電壓等級(jí)的同類設(shè)備一樣來(lái)重視。這一電壓等級(jí)的SF6斷路器結(jié)構(gòu)都十分簡(jiǎn)單,設(shè)備出廠時(shí)一般不設(shè)SF6專用壓力表或壓力監(jiān)視開關(guān)(或只有一個(gè)簡(jiǎn)易壓力表指示,此表時(shí)有失靈)。而實(shí)際運(yùn)行情況表明,SF6設(shè)備雖然具有良好的密封性能,但由于高寒地區(qū)的溫差很大,極易發(fā)生漏氣現(xiàn)象。由于氣體監(jiān)視裝置不完備,即使SF6泄漏用戶也不易察覺,為事故埋下隱患。為此要從以下幾個(gè)方面來(lái)加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)。
A.增加出廠測(cè)試項(xiàng)目
即使是大公司的產(chǎn)品,這類設(shè)備的型式試驗(yàn)往往沒做齊,特別是在零表壓下的性能(絕緣、投切等)和內(nèi)部電弧故障性能方面幾乎都沒做試驗(yàn),但在SF6氣體泄漏時(shí)這種工況缺存在,設(shè)備安全無(wú)從保障。所以,在設(shè)備訂貨時(shí)要補(bǔ)充此類條款。
b.設(shè)備操作系統(tǒng)改進(jìn)
這類產(chǎn)品的操作往往多用手動(dòng)機(jī)構(gòu),運(yùn)行人員與設(shè)備是面對(duì)面的操作,一旦發(fā)生爆炸事故將直接威脅人身安全。因此應(yīng)將手動(dòng)機(jī)構(gòu)改造為具有遠(yuǎn)方操作的功能,避免事故的發(fā)生。
3、結(jié)論
針對(duì)10kV配電系統(tǒng)的絕緣處理和改進(jìn)是必要的,對(duì)保證電力用戶的可靠用電和減少事故的發(fā)生有利,同時(shí)也是保證電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。
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