摘要:本篇文章首先分析了高压共箱封闭母线出现接地故障的原因,然后提出相应的高压共箱封闭母线绝缘改造方案,期望能够有效地处理封闭母线接地故障,进而确保机组的安全运行。
0 引言
高压共箱封闭母线的存在可以有效地避免人身触电危险,而且也把无需设置专门的围栏,所以在电力企业中使用频率非常高。然而很多电力企业位于沿海地区,这里的环境是典型的高湿度、高盐分,高压共箱封闭母线若是长时间处于这样的环境中,非常容易使得封闭母线的密封性降低,绝缘值也会不断下降,甚至还会使得母线出现接地故障,不得不说这降低了机组运行的安全性。所以,应当分析高压共箱封闭母线出现接地故障的原因所在,并采取相应的解决对策加以处理。
1 高压共箱封闭母线接地故障的原因分析
高压共箱封闭母线若是出现接地故障,无可避免地会对企业生产、经营产生影响,所以必须深入分析封闭母线出现接地故障的原因所在,从而为处理母线接地故障奠定基础。
1.1 密封性能下降
现阶段,某些企业的封闭母线箱体选择法兰加密封垫的方式一节一节地连在一起,基本上每一节的长度维持在3米到4米之间,并且还存在2到3个检修孔。封闭母线箱体具有1000多个密封面,然而却并不存在微增压装置,所以密封只可以凭借密封垫。经过长时间使用之后,密封垫可能会逐渐脆化,不再具有弹性,可以说密封垫的老化导致其密封性下降,空气中的湿气、灰尘等进入到封闭母线箱体中。湿气、灰尘进入到封闭母线箱体中,里面的绝缘材料所具有的绝缘性会慢慢降低,除此之外也会加速绝缘材料的老化,使得母线的绝缘性随之下降。
1.2 绝缘支撑件绝缘性能不佳
目前,封闭母线所使用到的绝缘件包括陶瓷绝缘子、环氧树脂板、热缩套管等,在干燥清洁的环境中以及潮湿脏污的环境中,这三种绝缘支撑件的绝缘值存在一定的差异。在干燥清洁的环境下,陶瓷绝缘子的绝缘值为350000欧姆,潮湿脏污环境下其绝缘值为2.50欧姆;干燥清洁环境下环氧树脂板的绝缘值为3780欧姆,潮湿脏污环境下其绝缘值为0.67欧姆;干燥清洁环境下热缩套管的绝缘值为2450欧姆,潮湿脏污环境下其绝缘值为250.00欧姆。可以说,在干燥清洁环境中,绝缘支撑件的绝缘值非常高,然而在潮湿脏污环境中绝缘值普遍比较低。若是封闭母线所处的环境由干燥清洁转变为潮湿脏污,无疑会使得绝缘支撑件的绝缘性能下降。
1.3 母线凝露
当机组在运行的过程中,因为运行温度之间具有一定的差异,周边环境中潮湿、盐分高的空气进入母线中,复合树脂绝缘支撑板会因为受潮而产生凝露。高压开关室会利用空调来控制温度,一般来说不会超过27℃,不过位于室外的箱体在夏季高温环境下可以超过70℃,然而在封闭母线箱体中隔离室内外空气只是凭借一块厚度大概在8毫米左右的SMC板。SMC板密封性能并不好,所以没有办法有效地制约室内外空气的流通,这也意味着室外高温、高湿度的空气会经过SMC板进入到室内封闭母线,而室内封闭母线箱中温度较低,遇到高温、高湿度的空气时,封闭母线箱的内壁、绝缘件会产生凝露,导致母线中绝缘件受潮,爬距明显变短,绝缘性能下降,进而产生放电或者是绝缘击穿现象。当晚上室外温度降低,抑或机组停止运行后,室外封闭母线也会存在上述问题,最终也会出现凝露现象。
2 高压共箱封闭母线绝缘改造方案
2.1 加强检修孔盖板密封性
对于企业来说,其应当加强检修孔盖板的密封性,为此需要定期更换全部检修孔盖板的密封条,若是盖板上面的螺孔存在凹陷现象,则需要对其进行修复。另外,在安装盖板的过程中,需要掌握力度,既能够使得螺栓可以拧紧,还不能够使用过大的力导致盖板形状发生变化,降低封闭母线的密封性。待到螺栓安装完毕之后,需要围绕着螺栓涂抹一层密封胶,提高封闭母线的密封性。
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2.2 取消热缩套管
尽管热缩套管能够提高封闭母线的绝缘性,然而潮气由顶部进入之后遇到冷空气会发生凝露现象,使得导体和热缩套管之间遍布水分,干燥处理比较麻烦,这样会加速母线的老化、损坏,导致母线的绝缘性下降,所以应当取消热缩套管。
2.3 将封闭母线穿墙部分更换为浇注式母线
6KV开关室中的电气设备需要依靠空调来保持相应的温度,进而使得绝缘母线封闭箱中室内外部分的温度差异较大,非常容易引发母线凝露现象,进而导致封闭母线接地故障。之所以出现这种现象,是因为SMC的密封性比较差,十分易于潮气凝聚,进而发生凝露。想要避免这种现象的出现,可以把穿墙部分的封闭母线更换为浇注式母线,降低温度差对母线的影响。全绝缘浇注式母线导线外面表层选择的是复合绝缘材料,一般来说包含一定比例的环氧树脂、特种石英砂等,所以在绝缘性能以及安全性方面非常突出,防护等级能够达到IP68。若是企业的封闭母线箱处于湿度高、灰尘多的环境中,更是应当使用全绝缘浇注式母线。
2.4 把绝缘支撑件更换成DMC绝缘子
在进行改造之前,封闭母线的水平段和垂直段往往凭借环氧夹板、陶瓷绝缘子加固,然而经过相关实验可以发现,无论是环氧夹板还是陶瓷绝缘子在抗污闪方面性能比较差,所以当处于湿度高、盐分高的环境中时绝缘性显著降低,没有办法达到现象运行的要求。为此,应当选择抗污闪性能较强的绝缘件来替换原本的绝缘件。
DMC绝缘子在制作时选择高温、高压一次成型技术,把不饱和聚脂玻璃纤维增强团状模塑料与铜排卡件一次成型,这会使得DMC绝缘子表层非常光滑,不存在气泡,也不存在裂缝。和陶瓷绝缘子、环氧夹板相比,DMC绝缘子优势十分显著:
第一,从机械强度来看,是陶瓷绝缘子的3倍到5倍;
第二,和RTV涂料相同,DMC绝缘子也属于非极性固体介质,憎水迁移性非常不错。陶瓷绝缘子以及环氧夹板在高湿度的环境中非常容易形成导电水膜,不能够对此进行耐压试验。至于DMC绝缘子,即使被水浸湿之后,并不需要擦干就能够进行耐压试验,并且其绝缘值也不会因此而降低;
第三,爬电比距大概会提高40%到60%,绝缘值比较高,单体绝缘甚至能够达到100000欧姆;
第四,理化性能稳定,比容易老化、脆化,使用时间可以达到50年。因为DMC绝缘子在制作时选择的模具热压一次成型技术,所以韧性较强,不容易吸收空气中的潮气,也不容易发生凝露、击穿现象,绝缘强度相对于陶瓷绝缘子来说提升了上百倍。
一般来说,改造之前当停电进行检修的时候,封闭母线的绝缘值最低只有1欧姆上下;改造完成之后,尽管在阴雨天气,然而封闭母线的绝缘值最低依然维持在100欧姆左右,可以说封闭母线的绝缘值明显提升。
3 结束语
综上所述,高压共箱封闭母线之所以存在接地故障,是因为密封性能下降、绝缘支撑件绝缘性能不佳、母线凝露现象的出现等。针对这些原因,企业必须加强检修孔盖板密封性、取消热缩套管、将封闭母线穿墙部分更换为浇注式母线、把绝缘支撑件更换成DMC绝缘子,这样做可以有效地提高封闭母线的绝缘性,防止第二次出现故障,使得机组能够安全运行。
参考文献:
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论文作者:贾军,成诗志
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/5
标签:母线论文; 绝缘子论文; 环境论文; 高压论文; 故障论文; 盖板论文; 脏污论文; 《电力设备》2018年第21期论文;