摘要:本文對陰雨天線路或母線的低絕緣情況進行了分析,為線路的強送提供了理論依據,并闡述了陰雨天強送的注意事項。
關鍵詞:陰雨低絕緣線路強送
1 概述
在電廠及變電所線路或封閉母線是一種常見的載流體,在陰雨天被停運或在送電時恰逢陰雨天氣,而其送前絕緣較低或基本為“0”,此時我們在操作上往往會產生安全方面的擔心,保守處理會等天氣晴好后再送電,此時絕緣又會大幅上升,而有的負荷又急需供電,所以在實際中只有采取強送。
2 實例描述
下圖為我廠灰水回收站電氣一次示意圖,8月11日天氣陰雨潮濕,前夜灰水升壓變至灰水回收站的10KV線路上,因其3#線桿傾斜,檢修人員進行事故搶修申請將其停電。
當晚23時左右搶修結束后準備恢復送電,檢查絕緣僅為0.3MΩ,沒有達到規程要求1MΩ/KV的送電標準,停止送電操作。8月12日全天連雨,電氣維護人員對此線路進行分段測試絕緣列表如下:
根據分段測試絕緣電阻數據分析,判斷線路沒有接地點,絕緣低的原因是由于天氣潮濕所致,匯總各方意見后,電氣人員向總工請示對灰水升壓變帶線路強送,午后14時左右強送成功。下午16時左右負荷恢復供電。
3 低絕緣的原因分析
此線路各區間絕緣測試除架空線路外基本合格,各區間中地埋電纜受潮的可能性不大,所以整體絕緣低值的原因主要在于其中的一段架空線路。而架空線主絕緣是支持瓷瓶,我們從絕緣電阻的測試原理來分析其原因:等效電路圖(個數與線路瓷瓶數相等)如圖2,圖中Cx為支持絕緣子的等效電容,Ro為其等效電阻,Rz為絕緣子表面的等效電阻,因為在陰雨天此等效電阻中表面的水露比其表面的臟污更占主導地位。由于直流電壓在介質上是按電阻分布的,所以其絕緣電阻表達式:R=U/I0,由于主絕緣為瓷質,其容性電流很快會衰減為0,所以其泄漏電流主要取決于試品上的電導電流,即流過試品的R0的I1與流過試品表面的泄漏電流I2之和。由于是在陰雨下測量,表面的水霧增大了其表面電導率,使得流經瓷質表面的泄漏電流I2顯著增大,而I0=I1+I2,又絕緣電阻R是與I0成反比的,這樣表現在兆歐表上就會指示低值或零值,線路越長瓷件越多,此現象越明顯。此現象給我們對線路或母線的絕緣是否合格的判斷帶來困難。從等效電路圖上看,我們在這種外界條件下對線路的測量其實并沒有檢測到絕緣的真實水平。所以陰雨大霧天氣下,我們不提倡測量試品的絕緣電阻。
如果想真正測試主絕緣真實的水平,可以對每個絕緣子外表面清洗,并加屏蔽線將表面泄漏電流屏蔽掉。其等效電路圖如圖3所示。這樣將每一個絕緣子表面都加屏蔽線使表面泄漏電流經過兆歐表屏蔽端G端回流,就可以測出主絕緣的真實絕緣狀況,但整個線路有很多絕緣子,這樣的做法在理論上是正確的,但可操作性不強。因為要處理的表面太多,這種做法對單根電纜是適用的,而對線路來說不適用。
4 強送成功的原因
我們對一條低絕緣值的線路或母線強送成功后,存在疑問是:為什么如此低的絕緣而沒有發生擊穿呢?因為在交流電壓下,介質上電壓分布與兆歐表的輸出的脈動直流電壓不同,而是按與介質的體積電容成反比的,是按電容分布的。其等效電路圖如圖4,工頻下,由于等效電容Cx遠大于Cz所以交流電壓主要分布于支持瓷瓶主絕緣上,不會擊穿,所以我們強送成功。如果由于陰雨使將瓷表面形成貫通的水線或由于表面臟污貫通形分布,就會導致Cx 陰雨天下這種絕緣低值情況在發電機出口封閉母線、低壓配電的母線段都時有發生。只要我們掌握其停運前工況,并未對其進行改變性的檢修,雖是低絕緣但相間均衡的情況下,我們都可以強送一次。 5 值得注意的問題 5.1影響絕緣測量的因素很多,如濕度、濕度、試品的表面臟污情況等。正因為如此在濕度較大的天氣,不再提倡以絕緣電阻做為判斷試品絕緣情況。 5.2強送時應得到認證停運后未進行過改變性的檢修工作,或是經過檢修進行了修后試驗且結果合格,方可強送。 5.3線路或母線的停運是因為雷擊或小動物事件因起的跳閘,可以進行強送,否則應根據保護動作情況進行分析處理,不得盲目強送。 5.4線路絕緣較低,但相互間應平衡,且與同條件下歷史數據相比變化不大的情況下可以強送。 5.5如果負荷是非重要負荷,盡量等到天氣晴好的情況下再進行試驗、送電,避免強送,因為強送是有一定風險的。尤其在接近使用壽命上限時的設備,這種風險越大。 5.6 強送工作要保證聯絡暢通,人員應遠離被沖擊設備,保證人身、設備的安全。 5.7 記錄相關測量及運行數據,為下次類似工作提供參考。 5.8 沖擊電流大的設備,要將其速斷保護定期降低,防止沖擊過程中發生事故擴大。 5.9 盡量將與被沖擊設備同一母線的負荷倒至另外的電源。防止沖擊出現故障而影響其它設備的正常供電。 5.10 強送只能進行1次,沖擊后又發生跳閘則應查明原因,不可再次強送。 6 結束語 110KV以上等級的線路會配置重合閘裝置,如文中的10KV以下的配電線路或母線保護配置較簡單,遇雷擊等偶然因素跳閘機率較大,所以在陰雨天氣下這種低絕緣情況易發生,本文的分析對此工況下的線路或母線的強送電有一定的參考意義。 參考文獻: [1]陳天翔,段建東,陳天韜,陳廣.電力電纜絕緣在線監測測量方法及判據設計[J].高壓電器,2004,(03). [2]馬衛平,郝德智,董旭柱,王忠東.大型變壓器局放在線監測系統的研究[J].變壓器,2002,(S1). [3]王國凡.配電網防外力破壞的反事故措施[J].農村電工,2008,(04). [4]李金梅,李強.發熱對載流導體絕緣性能不良影響的實驗研究[A]自主創新與持續增長第十一屆中國科協年會論文集(3)[C],2009.