6kv设备绝缘缺陷处理和改进探究

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1、6kV设备绝缘缺陷处理和改进探究　　摘要：为了提高6kV设备绝缘水平，保证机组安全稳定运行。通过6kV开关柜故障、开关柜改造后的情况分析，提出了6kV开关柜绝缘的改进方法，杜绝6kV开关设备绝缘事故的发生。关键词：开关设备；绝缘；改进中图分类号：TM303文献标识码：A6kV开关柜是一种量大面广的配电装置，此类设备安全可靠工作对发电厂的安全稳定运行具有重要意义。近年来，由于开关柜本身结构、环境条件及网络系统等诸多因素的影响，观音阁水库电厂开关柜绝缘闪络事故时有发生。造成开关柜绝缘闪络事故的因素很多，除了开关柜本

2、身绝缘结构和绝缘材料材质方面的缺陷外，还有开关柜运行环境（如温度、湿度和污染物等）、配电系统结构等多方面的原因。而环境是不可忽视的重要因素。开关柜运行环境恶化，大大降低了开关柜的绝缘。通过大量绝缘验证试验，发现了此类设备的不少绝缘缺陷并加以改进，取得了很好效果。16kV开关柜绝缘验证绝缘验证试验通过对6kV5开关柜整机在正常环境条件和高湿环境条件下的绝缘试验，以及对开关柜部件（支柱绝缘子、电流互感器等）的凝露试验和人工污染物试验，发现了开关柜的绝缘薄弱环节，尤其在严酷条件下暴露出的绝缘缺陷。1.1绝缘结构缺陷导

3、体间和导体对地的空气绝缘距离小，其冲击绝缘水平达不到标准要求的耐压水平，在导体表面有尖端电极的情况下，会使冲击绝缘水平下降。其次，在手车式开关柜中，为减小设备尺寸，使用了绝缘隔板来加强绝缘，这就构成了带电体—空气间隙—绝缘板—接地体的复合绝缘结构。但由于这种复合绝缘的结构尺寸不合理，如其中的空气间隙过小，使开关柜在严酷环境条件下的绝缘水平下降。1.2材质缺陷手车式开关柜中使用了大量的绝缘板材来加强绝缘。但由于这些材料的材质较差，易吸潮，在潮湿、凝露的环境条件下其介电性能下降。在凝露试验中，绝缘板边缘会出现很强的

4、刷状放电，造成边缘局部烧焦，最终导致闪络。更为突出的是这些绝缘板没有阻燃性能，往往是开关柜事故情况下，提供了燃源，扩大了事故。1.35开关柜中有些元件的沿面爬距离偏小，如：支柱绝缘子、电流互感器、操动机构绝缘拉杆、避雷器等，是造成开关柜绝缘水平不高的另一原因。在凝露试验和Ⅱ级人工污染物试验中，这此元件的工频闪络电压和冲击闪络电压都很低，达不到标准规定的耐受电压值要求，不适于在潮湿、凝露及污染物的环境条件下使用。2绝缘改进针对开关柜的上述绝缘缺陷，进行了大量的开关柜绝缘配合试验，取得了包括纯空气间隙绝缘、复合绝缘

5、和沿面绝缘的绝缘配合数据如下。2.1纯空气间隙绝缘采用空气绝缘的6kV户内开关设备的相间及对地的最小空气间隙不小于125mm。2.2复合绝缘对采用复合绝缘的开关设备，其中的空气间隙最小值为30mm。2.3沿面绝缘使用在有凝露和严重污染物（户内设备Ⅱ级污染物）环境条件的户内开关设备，外绝缘的最小公称爬电比距对瓷质材料为18mm/kV，对有机材料为20mm/kV。根据绝缘配合试验的试验结果，并针对开关柜的绝缘缺陷，对开关柜元件进行了绝缘改进，将支柱绝缘子、电流互感受器、穿柜套管等更换为绝缘加强型元件，利用这些加强绝

6、缘型元部件改进后的开关柜，都通过了凝露绝缘试验，使其绝缘水平大大提高。3对开关柜的现场加强绝缘改进5对开关柜进行加强绝缘改造的原则是：首先，采取各种措施提高开关柜自身的绝缘水平，使其达到能在潮湿、凝露和污秽环境条件下安全运行的要求；其次，使开关柜在即便发生事故的情况下不扩大事故，不殃及邻柜的安全运行。为此，采取了如下措施：3.1各开关柜的母线室实施柜与柜之间绝缘封堵过去的开关柜各柜的母线室之间是贯通的，一旦某一开关柜发生事故，往往弧光和游离气沿母线室窜烧，容易造成“火烧连营”的恶性事故。实施母线室绝缘封堵后，在

7、事故情况下，将事故限制在事故柜之内，从而最大限度地减少损失。3.2复合绝缘结构的改造首先，要选用阻燃的、吸湿性很小的绝缘材料，绝缘板性能的好坏是影响开关柜绝缘性能的一个重要因素，材料选用不当会直接影响开关柜的绝缘水平；其次，复合绝缘结构中空气间隙应满足最小推荐值的要求，这样才能使复合绝缘真正起到加强绝缘的作用。3.3空气绝缘的改进580年代初，对开关柜的小型化设计使得一些开关柜的尺寸偏小，柜宽只有700mm。对这样的开关柜想要单凭加大尺寸有效提高其空气绝缘问题，几乎是不可能的。试验和实践都证明：对此类开关柜中的

8、母线和其他裸露导体加套阻燃型热缩套管，会大大提高其空气隙的绝缘水平，但若想从根本上解决问题，只有更新改造成为宽一些的开关柜，例如840mm宽的开关柜，使爬电距离增大，绝缘强度提高，就会取得很好的效果。3.4选用加强绝缘型开关柜元部件选用加强绝缘型的开关柜元部件，能提高开关柜的绝缘水平。例如，将母线绝缘子设计为复合型绝缘子，运行中经常出现异音，间歇性放电，母线耐压试验时有击穿现象，性能不