高压开关柜母线腐蚀成因分析及抑制机理探讨论文_普昌宏

(云南澜沧铅矿有限公司 云南普洱 665600)

摘要:介绍35kV高压开关柜铜母线腐蚀的现象,并对产生腐蚀的成因及原理进行分析研究,根据腐蚀现象形成的原因,采取必要的应对措施最终使该现象得到抑制,实现设备安全稳定、可靠运行,延长设备使用寿命,杜绝设备事故发生。

关键词:电晕;结露;腐蚀;嗅氧

High voltage switchgear bus bar corrosion cause analysis and inhibitory mechanisms discussed

Pu Chang-hong

(yunnan lancang lead co.,ltd,puer yunnan 665600,China)

[ABSTRACT]Introduce the phenomenon of 35 kv high-voltage switchgear copper bus bar corrosion,and analyze the causes of corrosion and principle research,according to the causes of the corrosion phenomena,and take the necessary measures,eventually make the phenomenon,be suppressed,realize the stable and reliable operation of the equipment,prolong the service life of equipment,eliminating equipment accident.

[KEY WORDS] Corona;Dewing;Corrosion;Olfactory oxygen

引言

在我国南方湿热气候环境里,35kv中置封闭式高压开关柜,由于受内部空间的限制,内部元件安装得比较紧骤,导致柜内空气不会流动。容易使柜内导电母线和电器元件产生腐蚀现象。

1.现象

进入配电室,嗅觉明显感受到一股浓浓的特殊腥味,仔细观查,发现35kv配电室中置式高压开关柜盘面栅孔处有淡黄色液体流出;观察发现柜内金属及传动部件表面有大量露珠存在,现场用PH试纸测试发现显强酸性(图1)。

取触头表面翠绿色的结晶物试样送检化验,确认试样含有“游离氧化铜(CuO)”、“碱式碳酸铜(Cu2(OH)2CO3)”成分。

2.形成机理

变电站建成室内紧揍型,开关柜为封闭式,造成自身通风不良,湿热空气进入开关柜内难以排出,当夜间气温下降到露点温度时,柜内的湿热空气便产生结露现象,使柜内金属构件表面、铜母线表面等形成一层曲率半径极小的细微露珠。由于铜母线和触头表面有大量球形水珠存在。因此,导体表面是及不平滑的,不平滑的导体产生不均匀的电场,在不均匀的电场周围曲率半径小的电极附近,当相电压升高到22.5kV值时,由于空气游离就会发生放电,形成电晕,也称沿面闪络。

电晕的产生伴随着游离、复合、激励和反激励等过程而且有声、光、热等效应,表现为发出“嘶嘶”的声音,发出蓝色的晕光以及使周围空气温度升高;电晕放电还使空气发生化学反应,生成臭氧、氮氧化物等产物,臭氧、氮氧化物是强氧化剂和腐蚀剂,会对气体中的固体介质及金属造成损伤或腐蚀。

臭氧是氧的同素异形体,在常温下,它是一种带有鱼腥味的蓝色气体。分子式:O3,比重为空气的1.66倍。臭氧具有等腰三角形结构,三个氧原子分别位于三角形的三个顶点,顶角为116.79度。臭氧极易分解,很不稳定,是一种强氧化剂;在常温下可将银氧化成氧化银,将硫化铅氧化成硫酸铅。由于电晕产生的臭氧浓度在柜内不断地增加,结合柜内露水一同直接腐蚀柜体金属和铜母线、触头等,使得绝缘表面变得粗糙,这种烧蚀和腐蚀缓慢渗入绝缘体内部,烧蚀到一定阶段就会向四周传播,形成枝状生长的通路,通路的壁会碳化或者因为其中的气体高度电离导致该通路是导电的,氧化铜与空气中水,二氧化碳等作用生成绿色的碱式碳酸铜。上述过程反复,使设备的电气绝缘强度被破坏,发生系统接地和短路等供电事故,最终导致金属腐蚀,电器元件损坏。

电晕现象的存在,使电网无形消耗能量,电晕产生高频脉冲电流,其中还包含许多高次谐波,对无线电通讯造成干扰;产生的臭氧和氮氧化物污染环境,对现场值班人员身体也造成严重危害。

3.解决措施

根据上述柜体和元件的腐蚀现象形成机理,采取了如下必要的措施,腐蚀现象得到了控制。首先,加强室内通风,在建筑屋墙体上安装排风机,定时将室内湿热空气抽出。其次,室内装设两台空气干燥机,降低室内空气相对湿度,用于改善室内环境,破坏了空气结露条件,从而抑制电晕发生的条件。第三,合理设计开关柜内的相间距离,降低元件承受的相电压,以减弱放电电场强度,以达到抑制电晕产生的目的。

4.结束语

实践证明,流动的空气破坏结露条件,控制室内空气相对湿度小于53%时,电晕现象得到抑制,嗅氧不再产生;通过增加放电间隙减弱放电电场强度等方法,同样可以使电晕现象消失。此论已在我公司使用的KYN61-40.5中置封闭式高压开关柜使用过程中得到充分验证。因此,采取有效措施防止电晕形成是封闭式高压开关柜防腐蚀研究的重要环节。

参考文献:

[1]黄宏新、刘仕源,交流电晕放电特性的影响因素研究,《河北电力技术》第29卷第3期.

[2]张海峰,庞其昌,陈秀春,高压电晕放电特征及其检测,《电测与仪表》第482期.

论文作者:普昌宏

论文发表刊物:《电力设备》2017年第4期

论文发表时间:2017/5/17

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高压开关柜母线腐蚀成因分析及抑制机理探讨论文_普昌宏
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