高海拔區域35kV 戶內絕緣套管的改進

熊仲金，李焱軍，和頌澤

(云南電網公司怒江供電局，云南 怒江 六庫 673100)

0 前言

某35 kV 戶內交流鎧裝移開式金屬封閉組合開關柜缺陷主要是35 kV 絕緣套管從投產以來，有不正常雜音的放電聲，夜間可發現局部放電火花。經過數次隱患缺陷處理均未起效果。投入運行以來35kV II 段電解整流III 回出線間隔絕緣套管發生多起爆炸事件，最嚴重的一起為引起#2 主變高壓側、中壓側斷路器跳閘，絕緣套管炸裂并起火。事件發生后將所有絕緣套管全部更換為帶有均壓環的絕緣套管，并在母線排上加裝高壓絕緣護套，仍然不正常。

1 絕緣套管缺陷事故原因分析

該變電站海拔高程2 480 米，所在地污穢程度為III 級。年平均氣溫11.3℃，最高氣溫34.8℃，最低氣溫－10.2℃，多年平均降雨量1 008.1 mm/年，平均風速1.3 m/S，最大風速16 m/S，地震強度8 度，35 kV 高壓室已經安裝有工業除濕機，濕度滿足要求。氣間隙不得小于300 mm，瓷絕緣件爬電距離不得低于18 mm/kV，當海拔高度大于1 000 m 時，每增大1 000 m 要進行10%的修正。110 kV 金鼎鋅業變35 kV 戶內交流鎧裝移開式金屬封閉組合開關柜，使用的絕緣套管型號為CMZ3－35，套管共有三個規格的內孔尺寸，分別為132×22 mm，92×40 mm，92×18 mm，所有套管外形尺寸均為一致。套管口外徑270 mm，法蘭尺寸為274×274 mm，四個螺絲孔中心距，220×220 mm，爬電距離518 mm，根據規定爬電距離不能滿足要求，并且絕緣套管內部未配置均壓環，長期帶缺陷運行。通過將所有絕緣套管全部更換為帶有均壓環的套管，運行過程中通過設備巡查及數據分析暴露出:絕緣套管外形尺寸沒有按高海拔2 480 米進行修正，絕緣套管存在爬電距離達不到技術規范修正值要求，均壓環不規則、內環壁半導體不均勻、均壓環引出線無半導體絕緣、固定不可靠等缺陷，這些因素容易產生懸浮電位，為生產廠家技術不過硬造成的產品質量問題;由于110 kV 金鼎鋅業變供電對象是10 萬噸電解鉛鋅冶煉廠，空氣污穢程度為III 級，該站的變電運行設備受到不同程度的污染，致使組合電器柜內設備及套管表面聚集的灰塵不斷增多，母排相對相間，相對地間極易產生沿面放電，使母排溫度升高，運行一段時間后套管絕緣逐漸下降，絕緣強度逐漸降低，母排對地形成沿面閃絡，局部擊穿而形成短路狀態，母排電阻增大，但供電負荷仍然保持不變，達到滿足負荷電流穿越受阻礙的要求，電流呈現波動性不斷增大，致使母排溫度升高加劇，當溫度達到絕緣燃燒點，母排B、C 兩相絕緣套管對地絕緣完全消失時，兩相短路引起#2 主變高壓側、中壓側斷路器跳閘。操作合上該條35kV 線路，上述故障點溫升瞬間急劇惡化，引起II 段母線供給電解整流三回出線處短路，造成#1 主變高、中、低三側的斷路器跳閘，短路電流過大產生較大電弧，造成開關、母排及相關元器件的損壞。通過收集該變電站運行數據，全部更換為帶均壓環的絕緣套管仍然存在隱患，經分析為生產廠家從設計研制、高海拔修正值、生產設備、技術條件、制造環境及制造工藝達不到生產要求造成，經對生產出品的絕緣套管經檢測分析，存在均壓環不規則、套管內環壁半導體不均勻、均壓環引出線無半導體絕緣、線徑達不到統一標準、固定不可靠、工藝差、廠內局放試驗不到位問題。通過分析后建議確定更換主流廠家生產的絕緣套管。

2 防范措施

1)套管內部采用進口先進的屏蔽網，分內外兩層，經過合理設計，具有均勻場強，使之不集中無尖端，能夠很好的改善局部放電;

2)具有合理的大小傘設計，能夠在高污穢等級的情況下不放電;

3)套管外形尺寸合理，爬距滿足高海拔要求。

4)加強設備運行巡查，加裝溫度在線監測裝置，進行全程監控;

3 結束語

35 kV 戶內交流鎧裝移開式金屬封閉組合開關柜是近幾年來的新型設備，便于集中運行控制，占地面積少，戶內35 kV 設備由于處于一個既不高也不低的電壓等級，對這個等級的設備投入及研究設計力度不足，除絕緣套管方面的問題，其它的問題也依然存在，如電氣間隙不足問題，所以要嚴格按招標設計技術規范把關采購。加強對新產品、新材料的試驗檢測，在特殊的氣象區域，技術難題將超出技術規范標準，因此要結合實際情況，對不能滿足特殊氣象區域條件的技術規善。

［1］《中華人民共和國電力行業標準》(DL/T 404－2007)

［2］《高壓成套電氣設備標準》(GB3906－2006)

［3］《高壓配電裝置設計技術規程》(DL/T 5352－2006)

［4］《高壓開關設備和控制設備標準共用技術要求》 (DL/T 5352－2006)