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開(kāi)關(guān)柜局部放電原因分析(2)
點(diǎn)擊次數:2003 更新時(shí)間:2018-04-09

1.2 絕緣老化

開(kāi)關(guān)柜運行時(shí)間越長(cháng),絕緣老化的幾率就越大、程度就越深,因此開(kāi)關(guān)柜運行后期是故障的高發(fā)期。開(kāi)關(guān)柜絕緣材料在一定環(huán)境因素作用下,其性能會(huì )發(fā)生裂變,這種裂變是*性的。受到內外因素的綜合影響,絕緣材料其性質(zhì)逐步發(fā)生變化,絕緣性能降低甚至被擊穿,這就是老化的過(guò)程。電樹(shù)枝老化、水樹(shù)老化、熱老化和局部放電等是導致開(kāi)關(guān)柜及附件絕緣性能降低的主要因素。開(kāi)關(guān)柜在通電運行的情況下,通常會(huì )在下面的幾個(gè)部位會(huì )發(fā)生放電:開(kāi)關(guān)柜絕緣體的裂縫、老化區段、局部起皮部位。對于絕緣層,如若里面有氣泡、空隙或者間隔層間存在裂痕時(shí),柜體長(cháng)期處于強電場(chǎng)中,絕緣層損傷會(huì )很大,這樣導致絕緣性能減低,老化較為嚴重。絕緣材料中若有異物,在異物處由于絕緣材料介電常數和異物不一致,從而在異物出電場(chǎng)強度增加較大,發(fā)生損傷較為嚴重,在發(fā)生局部放電時(shí),呈現樹(shù)枝狀,這就是所謂的電樹(shù)枝。由于開(kāi)關(guān)柜絕緣件的制造工藝不完善,以及柜體在長(cháng)期運行中發(fā)生絕緣有機物分解,會(huì )在絕緣件內部產(chǎn)生氣隙,而氣隙的介電強度常比固體介質(zhì)低,因此設備在運行時(shí)氣隙內的場(chǎng)強總要比固體絕緣內的場(chǎng)強高得多,當外部條件達到某一臨界值時(shí),場(chǎng)強較高部位開(kāi)始放電,即氣隙放電。

 

而對于使用時(shí)間短,而老化較嚴重的開(kāi)關(guān)柜,屬于外界因素或柜體本身生產(chǎn)質(zhì)量問(wèn)題引起的絕緣加速老化。有下面幾種原因可以導致絕緣加速老化的發(fā)生:

 

(1)環(huán)網(wǎng)運行時(shí),線(xiàn)路運行方式及環(huán)網(wǎng)的開(kāi)環(huán)點(diǎn)設置不合理,造成部分線(xiàn)段長(cháng)期高負荷運行,由于開(kāi)關(guān)柜在高負荷運行下不正常的發(fā)熱及強電場(chǎng)等原因很容易加速絕緣老化;

 

(2)環(huán)境因素,開(kāi)關(guān)柜按安裝地點(diǎn)有室內和室外之分,室內開(kāi)關(guān)柜運行環(huán)境普遍優(yōu)于室外開(kāi)關(guān)柜,室外開(kāi)關(guān)柜經(jīng)常處在風(fēng)吹日曬雨淋的環(huán)境下,空氣濕度及氣溫變化較大,會(huì )加速柜體絕緣老化。此外開(kāi)關(guān)柜運行環(huán)境存在的強腐蝕性化學(xué)物質(zhì),如工業(yè)污水、工業(yè)粉塵等,這些都會(huì )加速絕緣老化;

 

(3)正常運行的開(kāi)關(guān)柜由于外部施工要求的變動(dòng)或者開(kāi)關(guān)柜所處的外部環(huán)境變化,導致絕緣部件變形或受到約束,當絕緣部件的外護層因溫度而發(fā)生體積變化時(shí),會(huì )在約束或變形部位形成裂紋,使得空氣中的水分進(jìn)入絕緣體中,從而產(chǎn)生產(chǎn)生水樹(shù)現象,加速了絕緣老化。

 

開(kāi)關(guān)柜絕緣老化前期局部放電的范圍很小,如若放任不管則會(huì )使絕緣件加劇老化,放電范圍進(jìn)一步擴大,直至絕緣擊穿而發(fā)生短路故障停電。如下圖所示,由于柜體絕緣材料老化而發(fā)生局部放電,放電前期未能被檢測出來(lái),進(jìn)而出現絕緣被擊穿造成柜體短路而停電。

 

柜體絕緣材料老化引起的局部放電

柜體絕緣材料老化引起的局部放電

 

對于此類(lèi)原因,可以采用優(yōu)化線(xiàn)路運行方式,合理設置開(kāi)環(huán)點(diǎn);控制環(huán)境因素,防止柜體運行環(huán)境有大的變動(dòng),做好柜體密封,在柜體內增加干燥器等。

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