王俊杰，王平，王紅軍

（國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司麗水供電公司，浙江麗水323000）

35 kV開關(guān)柜的防放電措施及其效果

王俊杰，王平，王紅軍

（國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司麗水供電公司，浙江麗水323000）

KYN61-40．5系列開關(guān)柜中的電流互感器對(duì)SMC絕緣隔板放電的缺陷頻發(fā)。通過對(duì)放電現(xiàn)象的多角度分析和對(duì)比，得出放電原因?yàn)殡娏骰ジ衅髋cSMC絕緣隔板距離過近、開關(guān)柜內(nèi)濕度太大，并提出和采取了針對(duì)性的防范措施：加裝電流互感器硅橡膠絕緣護(hù)套、改變SMC絕緣隔板安裝方式、加裝開關(guān)柜智能除濕裝置，經(jīng)運(yùn)行實(shí)踐檢驗(yàn)取得了良好的效果。

放電；SMC絕緣隔板；電流互感器；硅橡膠絕緣護(hù)套；智能除濕裝置

0 引言

隨著社會(huì)和科技的不斷進(jìn)步，變電站占地面積越來越小，開關(guān)柜結(jié)構(gòu)也設(shè)計(jì)得更加緊湊，柜內(nèi)設(shè)備間的距離進(jìn)一步減小[1]。這些改進(jìn)一方面節(jié)省了占地面積，降低了建設(shè)成本，帶來了一定的經(jīng)濟(jì)效益，另一方面也給設(shè)備安全運(yùn)行帶來了新的考驗(yàn)。麗水供電公司所轄變電站的KYN61-40．5系列35 kV開關(guān)柜出現(xiàn)了較多的放電缺陷，通過對(duì)這些放電缺陷的分析和研究，找出了癥結(jié)所在，并有針對(duì)性地提出和采取相應(yīng)的措施，有效防范了該類缺陷的發(fā)生，保證了設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1 缺陷情況

1.1 缺陷的發(fā)生

2013年6月3日，某220 kV變電站運(yùn)維人員在進(jìn)行例行巡視中聽到35 kV開關(guān)柜內(nèi)有放電聲，通過后柜門觀察窗發(fā)現(xiàn)電流互感器與SMC絕緣隔板間有微弱的放電火花，且有2個(gè)開關(guān)柜均存在該現(xiàn)象。開關(guān)柜型號(hào)為KYN61-40．5，投運(yùn)時(shí)間為2005年10月。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2013年1月—6月，在2個(gè)變電站共發(fā)生了7起類似缺陷。

1.2 檢查處理情況

檢修人員到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行停電檢查和處理。檢查中發(fā)現(xiàn)電流互感器最下層傘裙末端對(duì)SMC絕緣隔板放電，SMC絕緣隔板上有明顯的放電痕跡，且表面有少量凝露。

檢修人員更換了SMC絕緣隔板，并對(duì)電流互感器進(jìn)行了絕緣測(cè)試，試驗(yàn)結(jié)果合格。

2 缺陷分析

2.1 開關(guān)柜結(jié)構(gòu)分析

為節(jié)省占地面積，35 kV開關(guān)柜體積被壓縮，使得部分設(shè)備帶電部位之間的安全凈距無(wú)法滿足要求（不小于300 mm），在這種情況下，開關(guān)柜生產(chǎn)廠家普遍采用包絕緣熱縮和加裝SMC絕緣隔板的措施來滿足絕緣要求，如圖1所示。

圖1 開關(guān)柜結(jié)構(gòu)示意

這種方案在安裝初期取得了很好的效果，但隨著運(yùn)行年限的增加，電流互感器對(duì)SMC絕緣隔板放電的缺陷也越來越多，影響了設(shè)備的正常運(yùn)行，固體絕緣設(shè)備安全性受到考驗(yàn)[2]。由于電流互感器與SMC絕緣隔板距離過近（≤10 mm）、隔板容易受潮等情況，導(dǎo)致電流互感器外絕緣傘裙末端對(duì)隔板放電。

2.2 環(huán)境分析

針對(duì)SMC絕緣隔板有凝露的現(xiàn)象，對(duì)環(huán)境濕度進(jìn)行了檢測(cè)。

KYN61-40.5開關(guān)柜開關(guān)室及電纜室內(nèi)均安裝了加熱器，加熱器由溫/濕度控制器控制。溫/濕度控制器連接溫度傳感器和濕度傳感器，當(dāng)溫度低于設(shè)定值或相對(duì)濕度大于設(shè)定值時(shí)加熱器啟動(dòng)，以升高環(huán)境溫度和降低相對(duì)濕度，防止凝露。

溫/濕度控制器的啟控點(diǎn)設(shè)置是影響其效果的關(guān)鍵，啟控點(diǎn)過高難以達(dá)到除濕效果，過低則影響使用壽命[3]。故溫/濕度控制器設(shè)定的啟控值一般為溫度5℃、濕度85%～90%。

但現(xiàn)場(chǎng)檢查后發(fā)現(xiàn)，盡管開關(guān)室內(nèi)空調(diào)均運(yùn)行在除濕狀態(tài)，其相對(duì)濕度仍在80%以上，即開關(guān)柜內(nèi)加熱器啟動(dòng)也無(wú)法消除SMC絕緣隔板及開關(guān)柜表面凝露。其根本原因在于：開關(guān)柜內(nèi)絕對(duì)濕度較大，加熱器只能通過升高周圍空氣溫度來降低空氣水蒸氣飽和度，并不能真正降低絕對(duì)濕度，因而在SMC絕緣隔板等表面溫度低于露點(diǎn)的構(gòu)件上更容易產(chǎn)生凝露。

3 采取的措施

3.1 安裝硅橡膠絕緣護(hù)套

改進(jìn)開關(guān)柜絕緣結(jié)構(gòu)、改善絕緣部件的電場(chǎng)分布是防止絕緣尖端和沿面放電的重要措施[4]。針對(duì)電流互感器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)和制作了硅橡膠絕緣護(hù)套，將電流互感器頭部包裹起來。如圖2所示，在硅橡膠護(hù)套的下部，將電流互感器從上往下排的2個(gè)裙邊包裹住，護(hù)套上部開孔并通過絕緣螺桿固定在電流互感器表面，能有效截?cái)啾砻媾离姷穆窂健?/p>

圖2 加裝硅橡膠絕緣護(hù)套后的電流互感器

3.2 改變SMC絕緣隔板安裝方式

在安裝電流互感器絕緣護(hù)套的基礎(chǔ)上，將SMC絕緣隔板通過絕緣橫檔與柜體固定，其下部與硅橡膠護(hù)套固定。與改變前相比，A相與B相、C相與B相中間的2塊隔板都向B相靠攏，安裝在B相電流互感器的硅橡膠護(hù)套上，靠?jī)蓚?cè)柜邊的隔板向外移動(dòng)，擴(kuò)大了SMC絕緣隔板與電流互感器之間的距離，防止電流互感器表面爬電向隔板放電。其安裝方式如圖3所示。

3.3 安裝智能除濕裝置

降低空氣絕對(duì)濕度是提高露點(diǎn)溫度、防止凝露的最有效措施。智能除濕裝置的原理是：當(dāng)檢測(cè)到空氣相對(duì)濕度大于設(shè)定值時(shí)，通過風(fēng)扇吸入空氣，并將空氣中的水蒸氣冷凝后排出，然后將干燥的空氣送回周圍環(huán)境，達(dá)到降低空氣絕對(duì)濕度的目的。啟動(dòng)值可根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境溫度和濕度情況綜合考慮進(jìn)行設(shè)定，本方案中設(shè)定為濕度大于70%時(shí)啟動(dòng)，低于60%后停止。

根據(jù)開關(guān)柜內(nèi)的設(shè)備布置特點(diǎn)，將智能除濕裝置安裝在電纜（出線）室側(cè)面，冷凝水分通過水管匯集后排出開關(guān)室。安裝位置要既能保證與帶電部分的安全距離（35 kV不小于300 mm），又能保證巡視時(shí)可通過觀察窗查看設(shè)備情況。

3.4 效果

以上3項(xiàng)措施在某220 kV變電站的35 kV開關(guān)柜實(shí)施以后，該站再未發(fā)現(xiàn)開關(guān)柜設(shè)備的放電缺陷。開關(guān)柜內(nèi)環(huán)境相對(duì)濕度維持在65%左右，裝置運(yùn)行正常，柜內(nèi)設(shè)備表面干燥，無(wú)凝露。

4 結(jié)論

（1）KYN61-40．5開關(guān)柜電流互感器與SMC絕緣隔板布置不合理，距離過近，容易導(dǎo)致放電。

（2）開關(guān)柜內(nèi)加熱器雖然具有一定的防凝露效果，但不能降低空氣絕對(duì)濕度，難以杜絕凝露現(xiàn)象的發(fā)生。

（3）采取安裝硅橡膠絕緣護(hù)套、改變SMC絕緣隔板安裝方式、加裝智能除濕裝置等措施，可有效避免以上問題引起的放電缺陷。

[1]鄭中勝．我國(guó)金屬封閉開關(guān)設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)[J]．安徽水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2003，3（2）∶35-38．

[2]孫壯麗．從GB 3906標(biāo)準(zhǔn)修訂看中壓金屬封閉開關(guān)設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)[J]．甘肅科技縱橫，2008，37（3）∶28-29．

[3]沈建位，汪家養(yǎng)，俞慧忠，等．高壓開關(guān)設(shè)備凝露控制器的研制[J]．電氣開關(guān)，2008（6）∶30-31．

[4]漆柏林，陳平，曹小龍．開關(guān)柜設(shè)備絕緣水平下降原因分析及處理[J]．電工技術(shù)，2012（4）∶58-59．

（本文編輯：徐晗）

Discharge Prevention Measures for 35 kV Switch Cabinet and the Effect

WANG Junjie，WANG Ping，WANG Hongjun
（State Grid Lishui Power Supply Company，Lishui Zhejiang 323000，China）

Discharge defects frequently occur in TA and SMC insulating plate in KYN61-40．5 series of switch cabinet．Based on analysis and contrast of discharges from all aspects，the reasons are concluded∶the excessively small interval between TA and SMC insulating plate and the over-humid environment inside the switch cabinet．Moreover，preventive measures are proposed and taken accordingly∶put silicon rubber insulating jacket on TA，change the installation way of SMC insulating plate and install intelligent dehumidification device in switch cabinet．It is proved by practical operation that these measures are effective and can be used as reference．

discharge；SMC insulating plate；TA；silicon rubber insulating jacket；intelligent dehumidification device

TM643

：B

：1007-1881（2014）12-0073-03

2014-07-09

王俊杰（1987－），男，浙江松陽(yáng)人，助理工程師，從事電力系統(tǒng)變電設(shè)備檢修工作。