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10 kV開關(guān)柜、環(huán)網(wǎng)柜引進(jìn)中有關(guān)絕緣方面的幾個(gè)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(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況提高對(duì)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(yàn)，以保證這類設(shè)備的長(zhǎng)期安全運(yùn)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(duì)幾個(gè)技術(shù)問題談?wù)勎覀兊慕?jīng)驗(yàn)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(jí)選取此類設(shè)備，工頻/沖擊耐壓為28 kV/75 kV，在實(shí)際運(yùn)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(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(duì)地和相間故障，燒壞兩面柜。
可見，對(duì)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(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，提高對(duì)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(guó)內(nèi)訂貨的要求(42 kV/75 kV)大致持平，要求在現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收試驗(yàn)時(shí)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(duì)地和相間的空氣凈距要求達(dá)到125 mm及以上。
c)要求有機(jī)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(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，會(huì)談中和廠家逐處落實(shí)。
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(jí)的絕緣要求去設(shè)計(jì)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(shí)際施工中，有個(gè)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(jiǎn)單薄弱，一般只在鐵芯上纏幾層絕緣帶�？墒菄�(guó)內(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(huì)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(huì)對(duì)該TA的鐵芯放電；
b)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。
這是對(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)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(shí)施配網(wǎng)自動(dòng)化的場(chǎng)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(jì)算機(jī)模擬電場(chǎng)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(tái)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(duì)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(gè)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(lái)，這是電壓等級(jí)在110 kV及以上時(shí)所關(guān)心的問題。但是，從安全運(yùn)行的角度去看，對(duì)10 kV一樣重要，其理由如下：
a)無(wú)論是斷路器還是負(fù)荷開關(guān)，這一電壓等級(jí)的結(jié)構(gòu)都十分簡(jiǎn)單，對(duì)SF6壓力不設(shè)壓力表或壓力開關(guān)監(jiān)視(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，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(yàn)，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(yàn)。
c)這類產(chǎn)品往往多用手動(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(shí)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。
作者：廣州電力工業(yè)局 陳宇茜 張榮耀
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