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与 建 材装 饰2015 年 10 月 浅谈 35kV 变电站开关异常放电现象及解决方法 林起明 （永安煤业有限公司上京供电所） 摘要： 本文从变电站安全运行角度出发， 结合现场实际情况， 针对 35kV 空气绝缘开关设备在运行中出现的异常放 电现象， 提出了常见的几种异常放电现象问题， 对其产生的原因进行了分析， 并提出了相应的解决措施。 关键词： 35kV 开关设备； 异常放电现象； 电荷； 绝缘 中图分类号： TM63文献标识码： A 文章编号： 1673-0038 （2015） 40-0260-02 引 言 变电运行的主要目的是为供电用户提供安全、 可靠、 优质的 电力， 特别是煤矿供电， 因煤矿是属特殊高危行业， 所有开关设 备都要保持完好， 如出现设备故障， 无法确保矿井的正常供电， 危害后果是不堪设想的。一旦发生事故，轻则造成经济上的损 失， 重则危及人身的安全。广平矿区 35kV 变电站担负着四对矿 井的供电， 投运两年以来， 变电站 35kV 母线 PT 柜及其它部位内 在运行中一直出现异常放电现象，这问题一直困扰着变电站所 有技术人员，对矿井的供电存在极大的安全隐患，如不及时解 决，将严重影响矿井的安全供电。经过一年多的观察及研究分 析， 也咨询了厂家及其它电力部门的专家， 最后找出了原因， 并 找到了相应的解决措施。本文针对变电站这些异常放电现象问 题， 谈谈这些问题产生的原因和解决方法。 1 35kV 母线 PT 柜异常放电现象 （1） 广平矿区变 35kV 母线 PT 柜在运行一段时间后， 三相静 触头与瓷套 （静触头盒） 之间一直会出现放电现象， 特别是在雨 季时， 放电现象更为严重， 严重影响了供电设备安全， 我们也咨 询了厂家， 原以为是瓷套绝缘降低， 导致出现放电现象， 也更换 了三相瓷套， 但放电现象依然存在， 没有丝毫改变。厂方也说明 了在设计和制造时空气绝缘距离基本上按照规范要求，那为什 么在工频耐压当中瓷套内还是会出现放电现象。 （2） 原因分析： 铜排加工粗糙有尖角和毛刺、 没有倒角 （见图 1） 。 通过参观国网公司变电站并与其对照，发现了一个比较细微问 题， 国网公司变电站开关柜瓷套内的静触头铜排末端是圆弧型， 而我矿区变铜排末端是直角型，这就是造成异常放电现象的主 要原因。因厂家设备在出厂时， 没有将铜排末端加工成半圆角， 只是按常规加工成直角， 这样就导致悬浮电位的产生。工频耐压 时， 悬浮电压提高， 在高电场作用下就产生放电。如把导体放到 电场中， 由于静电感应的结果， 在导体中会出现感应电荷， 电荷 在导体表面的分布情况， 决定于导体表面的形状。导体表面弯曲 （凸出面） 愈大的地方， 所聚集的电荷就愈多， 比较平坦的地方， 电荷聚集的就少。在导体尖端的地方 （母排和元器件的毛刺） ， 由 于电荷密集， 电场很强， 使空气分子发生电离而形成大量的自由 电子和离子， 在一定的条件下即可导致空气击穿， 而发生 “尖端 放电” 现象。 （3） 解决措施 制造过程中必须全面修整导体和柜体内壁上尖角、毛刺， 调 整螺栓位置， 尽可能使电场均匀分布。变电站人员通过对铜排的 重新修整， 现此异常放电现象已解决 （见图 2） 。 2 为何雨季发生的放电现象严重 2.1 原因分析 广平矿区变电站地处深山高海拔地区， 梅雨季节潮气、 湿气 大， 平时早晚雾气大， 变电站又建在生产矿井区域内， 矿井生产 粉尘多， 粉尘附在绝缘件表面， 在干燥的时候， 绝缘电阻仍很高， 所以在干燥气候下不发生污闪。反之， 绝缘件不脏污， 它虽然受 潮了， 绝缘强度仍很高， 这时也不发生污闪。如果污秽和潮湿同 时存在于柜内绝缘件的表面， 绝缘表面易产生凝露、 附着污秽， 极易形成爬弧， 导致绝缘水平下降， 进而造成污闪而导致放电。 造成放电的第一个原因是环境条件的影响， 梅雨季节空气潮湿， 使污秽+潮湿污染了绝缘件表面。第二个原因是设计缺陷， PT 柜 室只配置 1 个 100W 加热器， 配置功率太小， 而且是安装在柜内 的底部， 对整个柜的加热起不了太大的作用， 特别是在瓷套腔体 内， 根本取不了作用， 潮湿凝露依然存在于绝缘件 （特别是静触 头内的瓷套） 的表面， 造成绝缘水平下降， 产生放电现象。所以设 备运行的环境条件不足是导致设备发生绝缘闪络的主要原因 （这可以从梅雨季节时发生的轻微火花放电， 至梅雨季节后无此 现象和放电声明显减轻可以证明） 。所以设计时今后要特别注意 这一点。 图 1 尖角放电现象 图 2 电力建设 260 与 建 材装 饰2015 年 10 月 2.2 解决措施 停电维护时，将绝缘件表面全部用高浓度的纯酒精擦试干 净， 以此提高绝缘强度。重新配置 1 个 300W 加热器， 安装在 PT 柜靠近静触头及瓷套位置的腔体内， 使其加热效果更好， 再放入 一些硅胶， 使带电设备保持干燥。加强日常维护与管理， 做到雨 季不开窗通风， 平时做到早晚关窗， 中午再通风， 以防雾气。通过 这样处理， 雨季放电现象也彻底解决了。 3 结束语 随有社会的快速进步， 所有材料及配件都往智能化、 集约化 方向发展， 35kV 开关设备向小型化发展， 使外形尺寸和柜内带电 体之间的距离也随之缩小，电极之间的电场强度也将更加集中 和不均匀， 而且随着运行电压的升高将更加加聚， 所以要求设计 时除了需要考虑完善的五防联锁、 温升、 空气间隙、 爬电距离、 大 电流的自然通风散热和避免涡流现象的发生或采用不倒磁材料 等要求外，对 35kV 开关设计不能只考虑将在 12kV 的结构基础 上简单放大，更要考虑由于运行电压的升高电场分布变化的问 题。 放电现象往往很难用肉眼看得到， 由于在 35kV 开关设备中 的异常放电现象往往是在设备运行一、 二年以后才逐渐发生， 而 在出厂检查的工频耐压试验中往往发现不了， 因此， 不能给厂家 以足够的重视， 也使得此问题长期以来未得到很好的解决。所以 出厂验收和调试时要高度重视一次导电体与元件可能出现的电 位差， 如母线与套管、 套管与柜体、 母线与金属板和金属螺栓等， 并严格控制一次导电体与绝缘件之间的距离，并从源头上进行 消除。把好产品质量选型关， 严禁工艺缺陷和技术不成熟的产品 出厂。在设计方面， 也应结合现场实际， 因地制宜， 不同地域的变 电站应采用不同的产品。变电站运行值班及维护人员也应加强 日常的巡视与维护，经常除尘及除湿，防止异常放电现象的发 生， 把隐患消除在萌芽状态， 确保变电站的安全供电。 收稿日期： 2015-9-12 解析电气控制系统的故障成因及维护 黎昌发 （福建龙净环保股份有限公司福建 龙岩364000） 摘要： 随着自动化与机械化生产的快速发展， 电气控制系统不断得以推广使用， 且形式类型也日渐丰富化。 在电气控 制系统运行中， 其常常会由于故障的发生而致使控制效率与精度降低， 甚至将引起装置设备的损坏， 因此， 为保证其运转 正常和使用的合理性， 以促使电气控制体系不断得到进步， 必须加强对电气控制系统的研究。本文中首先分析了电气控制 系统故障成因以及危害， 并提出了相应的维护措施。 关键词： 电气控制系统； 故障成因； 维护措施 中图分类号： TM921.5文献标识码： A 文章编号： 1673-0038 （2015） 40-0261-02 引 言 当前， 随着电气自动化的广泛应用， 使得电气控制系统已成 为发展生产力的重要条件。在保证电气装置高效工作、 有序运行 的过程中， 电气控制体系发挥出了不可忽视的关键作用， 但是在 实际应用中， 难以避免的电气控制系统会有各类故障出现， 进而 会对系统本身、 有关设备及非故障装置等造成威胁， 所以我们应 尽早的掌握系统故障发生的可能性。在电气控制系统运行过程 中， 因系统故障问题会使得系统中电流、 电压与工作频率发生改 变， 进而会对电气控制体系正常运行产生影响， 因此必须要认真 研究故障成因， 同时掌握电气控制体系的先进维护措施， 以保证 电气控制系统的高效、 稳定运行。 1 电气控制系统的故障成因分析 电气控制体系作为电力生产统筹管理的行为系统， 若一旦发 生故障， 则将会严重影响整个系统。电气控制系统故障类型及成 因主要包括以下几类： （1） 过负载。 在电气控制体系中， 过负载是比较常见的故障类 型之一， 该故障主要指在电气控制系统中， 电机运行时电流超出 了系统及电力设备额定电流值，其工作电流超标将致使电机由 于超负荷下运行而发生过负载等状况。依电流超标时间长短和 超标程度， 可划分过负载的破坏性等级， 较轻故障会给电力生产 工作的安全性与生产效率造成不利，而较重故障则可能会由于 电流过大进而出现电气设备报废、 烧毁等现象， 甚至还将引起电 力生产的整个系统发生瘫痪。造成电机发生过负载是多方面因 素引起的， 如电机的缺相运行以及电压大幅降低、 负载大幅增加 等。 （2） 电源缺相。虽然电源缺相不属于电力控制系统的常见型 故障， 然而其一旦发生将会对整个电力系统造成重大安全问题。 电源缺相问题， 主要指的是在电气控制体系运行中， 其异步交流 电动机运行时的二、 三相电源之中任一项熔断器发生熔断