10kv高壓開關(guān)柜內(nèi)部產(chǎn)生電暈問題分析及對策

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1、lOkV高壓幵關(guān)柜內(nèi)部產(chǎn)生電暈問題分析及對策廣東電網(wǎng)有限責任公司江門供電局摘要：本文針對110kV某變電站10kV高壓開關(guān)柜內(nèi)產(chǎn)生電暈現(xiàn)象進行分析，通過現(xiàn)場試驗討論分析產(chǎn)生電暈的原因，并提出整改措施，為解決10kV高壓開關(guān)柜正常運行中產(chǎn)生電暈問題提供有效的技術(shù)措施，以提高高壓開關(guān)柜的安全運行水平。關(guān)鍵詞：10kV高壓開關(guān)柜;電暈;濕度;0.前言電暈放電是氣體介質(zhì)在不均勻電場中的局部自持放電，由于局部電場強度超過氣體的電離場強，使氣體發(fā)生電離和激勵，因而出現(xiàn)電暈放電現(xiàn)象。濕度對電暈的產(chǎn)生位置及起暈電壓有顯著

2、影響，在高濕度情況下，電極與絕緣表面的沿面電場分布發(fā)生根本性變化，電場集中的位置由高壓電極轉(zhuǎn)移到附近的絕緣表面，因此起暈點轉(zhuǎn)移至絕緣表面。而且隨著濕度的增加，起暈電壓也顯著降低。本文針對110kV某變電站10kV高壓開關(guān)柜VEP斷路器由于柜內(nèi)濕度過大發(fā)生電暈，導致絕緣降低的問題進行探究，通過現(xiàn)場試驗及廠家技術(shù)人員給出的技術(shù)分析，提出了具體的改善措施。1.故障表象描述2012年6月初，檢修人員對110kV某變電站10kV高壓開關(guān)柜進行正常維護時發(fā)現(xiàn)VEP斷路器觸臂處有白色疑似放電痕跡。在對斷路器極柱進行了清

3、潔處理后投運顯示正常。然而，同年8月再次發(fā)現(xiàn)該站3條10kV線路斷路器極柱觸臂處有電暈現(xiàn)象。110kV某變電站10kV高壓開關(guān)柜為固定式開關(guān)柜，出現(xiàn)電暈現(xiàn)象的3個開關(guān)柜為VEP固封式斷路器，實際運行一次電流未超過50A;柜內(nèi)配上下兩個100W加熱器，采用智能控制方式運行;現(xiàn)場勘察時發(fā)現(xiàn)在觀察窗內(nèi)表面有凝露現(xiàn)象，用手指觸摸能感覺到明顯有水附著在上面;且高壓開關(guān)柜內(nèi)斷路器的固封極柱上下觸臂表面靠近銅排搭接面處有大量內(nèi)色物質(zhì)，呈不規(guī)則分布；同時在電流互感器表面靠近銅排搭接面處也發(fā)現(xiàn)同樣的大量白色物質(zhì)；銅排的接觸

4、面發(fā)生較嚴重的氧化銹蝕，有大量綠色銅銹，如圖1所示;柜內(nèi)與斷路器搭接的銅排端頭沒有明顯倒角，A、C兩相與極柱上下端子搭接的銅排未對中，向外側(cè)偏移;柜內(nèi)上隔離刀處有較多油脂滴落且柜內(nèi)板壁上有一層油膜，證明柜內(nèi)有油蒸汽;其中一個高壓開關(guān)柜斷路器在A相上觸臂距銅排搭接面約4cm左右位置環(huán)繞觸臂的環(huán)氧表面有明顯電暈現(xiàn)象，且柜內(nèi)有較重的臭氧氣味。圖1斷路器氧化銹蝕現(xiàn)象下載原圖1.故障分析從上述故障表象描述中可知，問題高壓開關(guān)柜中斷路器三相極柱的上下觸臂與銅排搭接面均有嚴重氧化腐蝕，說明柜內(nèi)濕度較高且空氣中鹽分高腐蝕

5、性強，可能出現(xiàn)局部凝露現(xiàn)象，造成氧化銹蝕。通過在不冋濕度下對發(fā)生電暈的斷路器(取B相)進行工頻電暈?zāi)M試驗，對比分析如下：(1)測試條件:正常環(huán)境下，濕度為63%，未清潔斷路器極柱上污物。測試結(jié)果:斷路器分閘，斷口間加工頻電壓至42kV,持續(xù)lmin以上，未觀測到電暈現(xiàn)象;斷路器合閘，相對地加工頻電壓至42kV,持續(xù)lmin以上，未觀測到電暈現(xiàn)象。(2)測試條件:加濕條件下，濕度為75%，未清潔斷路器極柱上污物。測試結(jié)果:斷路器分閘，斷門間加工頻電壓至10kV時，上端子處出現(xiàn)微弱電暈現(xiàn)象，升至12kV時電

6、暈增強；降壓至6kV以下時電暈消失;斷路器合閘，相對地加工頻電壓至8kV時，下端子處出現(xiàn)電暈現(xiàn)象，升至12kV時電暈增強，上下端子均出現(xiàn)電暈，繼續(xù)生壓至20kV，電暈持續(xù)增強，降壓至6kV以下吋電暈消失。(3)測試條件:正常環(huán)境下，濕度為63%，己清潔斷路器極柱上污物。測試結(jié)果:斷路器分閘，斷門間加工頻電壓至42kV，持續(xù)lmin以上，正常，未觀測到電暈現(xiàn)象;斷路器合閘，相對地加工頻電壓至42kV，持續(xù)lmin以上，正常，未觀測到電暈現(xiàn)象。(4)測試條件:加濕條件下，濕度為75%，已清潔斷路器極柱上污物。

7、測試結(jié)果:斷路器分閘，斷口間加工頻電壓至10kV吋，上端子處出現(xiàn)微弱電暈現(xiàn)象，升至12kV時電暈増強；降壓至6kV以下時電暈消失;斷路器合閘，相對地加工頻電壓至8kV時，下端子處出現(xiàn)電暈現(xiàn)象，升至12kV時電暈增強，上下端子均出現(xiàn)電暈，繼續(xù)升壓至20kV，電暈持續(xù)增強，降壓至6kV以下時電暈消失。⑸測試條件:加1:20的NaCl鹽水噴霧，濕度為52%,已清潔斷路器極柱上的閂色物質(zhì)；測試結(jié)果:斷路器合閘，相對地加工頻電壓至35kV時起暈，至38kV時電暈明顯増強。當繼續(xù)不斷加濕至62%后，再次進行工頻測試。

8、測試結(jié)果為：斷路器合閘，相對地加工頻電壓至12kV時下端子處出現(xiàn)電暈。同時對未發(fā)生過電暈現(xiàn)象的正常斷路器進行工頻耐壓對比實驗，在不同濕度62%,75%,80%和90%(極柱表面出現(xiàn)明顯凝露)的不同工況下，測試結(jié)果均為:斷路器分閘，斷口間加工頻電壓至42kV,持續(xù)lmin以上，未觀察到電暈現(xiàn)象;斷路器合閘，相對地加工頻電壓至42kV，持續(xù)lmin以上，未觀察到電暈現(xiàn)象。對比上述不同環(huán)境及工況下工頻電暈?zāi)Ｊ綄嶒灲Y(jié)果，可得到以下發(fā)生