某电网公司35kV开关柜受潮放电情况及整治方法介绍ppt课件

1、2021年6月某电网35kV开关柜受潮放电情况及整治方法引见 35kV开关柜由于其占地空间小、安装简单其节约用地等优点，部分取代了传统的敞开式开关设备，在某电网得到一定程度的广泛运用。 但实践运转中诸多问题不断凸显，例如设计缺陷、安装缺陷电缆以及防潮等，已严重影响到电网的平安稳定运转。其中，又以防潮问题尤为突出，近年全省多处延续出现多个变电站发生不同程度的35kV高压开关柜受潮放电景象。 为此，2021年开展了35kV开关柜受潮放电专项任务运转背景概述设备运转评述1、设备规模、设备规模 截至2021年2月初，某电网公司共13个地市供电局合计697面35kV高压开关柜在运 分布于52座110kV

2、变电站和44座35kV变电站中。设备运转评述2、设备类型、设备类型 移开式KYN的数量占绝大多数，有585面，占84%； 其次是固定式XGN，有111面，占16%； GG1A型的老旧开关柜仅有1面。设备运转评述3、厂家分布、厂家分布 35kV高压开关柜根本全部是国产的，数量高达658面，占94%； 合资开关柜主要是由厦门ABB、施耐德和东芝白云消费，只需39面，仅占6%； 没有进口的35kV高压开关柜。设备运转评述3、厂家分布、厂家分布 35kV高压开关柜投运数量最大的制造厂家是某必达，其次从高到低分别为某金晖隆、许继电气、广州白云电器、湖南开关有限责任公司、陕西立元、常州太平洋等。这7家厂家

3、占了全省总量的77%。设备运转评述4、投运年限、投运年限 均为近15年内投运 20212021年间投运的数量最多，有465面，占比高达67%； 其次是20042021年间投运的，有164面，占24%； 2021年新投运38面，占5%。实际上本应处于全生命周期的青壮年阶段，即实际上本应处于全生命周期的青壮年阶段，即“浴盆曲线的平稳期低缺陷浴盆曲线的平稳期低缺陷率。但实践运转却是由于受潮放电导致的击穿短路、紧急缺陷、局放超标等率。但实践运转却是由于受潮放电导致的击穿短路、紧急缺陷、局放超标等缺点高发，严重影响到电网平安稳定运转。缺点高发，严重影响到电网平安稳定运转。设备运转评述5、放电情况、放电情

4、况35kV某电网的35kV高压开关柜近3年发生的击穿短路事故、受潮放电紧急缺陷、局放超标等各类与受潮有关的缺点共41起，缺点率高达5.9次/百面。这41起受潮放电缺点发生在河源、惠州、揭阳、茂名、梅州、清远、韶关、阳江、云浮等9个供电局，占有35kV高压开关柜运转的供电局总数的69%；分布在34座变电站，也占到有35kV高压开关柜运转的变电站总数96座的35%。可见可见35kV高压开关柜的受潮放电具有很大普遍性，这与其制造质量、高压开关柜的受潮放电具有很大普遍性，这与其制造质量、运转环境和运转维护程度有很大关系。运转环境和运转维护程度有很大关系。设备运转评述6、柜体类型分析、柜体类型分析开关柜

5、的构造方式对受潮放电影响宏大：几乎全部是发生在移开式开关柜中，固定柜仅1起。设备运转评述6、厂家分析、厂家分析35kV高压开关柜整个行业的制造质量程度不高，各厂家产品受潮放电的次数及缺点率普遍较高缺点次数：缺点次数：许继电气许继电气某金晖隆某金晖隆湖南开关湖南开关缺点次数远高于其他缺点次数远高于其他厂家厂家缺点率：缺点率：湖南开关湖南开关许继电气许继电气常州华润常州华润由高到低前三位由高到低前三位综合思索：综合思索：某必达运转情况良好某必达运转情况良好投运量大投运量大缺点次数和缺点率最低缺点次数和缺点率最低湖南开关湖南开关许继电气许继电气质量问题最为严重质量问题最为严重必需引起高度注重必需引起

6、高度注重1、金晖隆、金晖隆 目前主要有三种型号的35kV开关柜，为落地式KYN61-40.5型、中置式KYN58-40.5和固定式XGN2-40.5 ，受潮放电集中在移开柜。主要厂家调研情况KYN61-40.5型开关柜（落地式）宽*深*高/mm1400*2800*2600母线室母线室宽*深*高/mm1400*1080*1160排列方式品字型最小空气净距/mm相对地300相间275其它无绝缘板断路器室断路器室宽*深*高/mm1400*1200*2600最小空气净距/mm相间中心距350梅花触头间最近距离210其它无绝缘挡板1、金晖隆、金晖隆 目前主要有三种型号的35kV开关柜，为落地式KYN61

7、-40.5型、中置式KYN58-40.5和固定式XGN2-40.5 ，受潮放电集中在移开柜。主要厂家调研情况KYN58-40.5中置式开关柜（典型电缆进出线柜型）宽*深*高/mm1400*2600*2500母线室宽*深*高/mm1400*1300*1210排列方式品字型品字型最小空气净距/mm相对地325相间265其它无绝缘板无绝缘板断路器室宽*深*高/mm1400*1300*2220最小空气净距/mm相间中心距350梅花触头间最近距离2301、金晖隆、金晖隆 目前主要有三种型号的35kV开关柜，为落地式KYN61-40.5型、中置式KYN58-40.5和固定式XGN2-40.5 ，受潮放电集

8、中在移开柜。主要厂家调研情况XGN2-40.5固定式开关柜（典型电缆进出线柜型）宽*深*高/mm2020*3200*3600母线室宽*深*高/mm2020*1860*1800排列方式一字型最小空气净距/mm相对地380相间360其它无绝缘板宽*深*高/mm2020*1550*1800最小空气净距/mm相间中心距/梅花触头间最近距离235加装绝缘板1、金晖隆、金晖隆 该厂家移开柜受外形尺寸的限制，无法满足最小空气净距不小于300mm的要求，采用绝缘热缩套作为复合绝缘。加装热缩套后最小空气静距不小于250mm，普通为260mm。35kV热缩套厚度不低于3mm； 对热缩套的性能验证不单独对热缩套进展

9、，而是将热缩套包覆在铜排上一同进展实验验证，保证即使空气净距只需200mm也能满足40.5kV开关柜耐压要求； 绝缘板由原来的环氧板改为SMC板，SMC资料绝缘性能好，不易受潮、熄灭SMC板温度在100以下的老化缓慢，吸潮才干弱，可有效抑制受潮放电问题； 固定柜绝缘裕度大，空气净距远大于规范要求 凝露实验：未经过主要厂家调研情况2、必达电器、必达电器 目前主要有两种型号的35kV开关柜，分别为落地式KYN61-40.5型和固定式XGN81-40.5型，受潮放电集中在移开柜。主要厂家调研情况KYN61-40.5落地式开关柜（典型电缆进出线柜型）宽*深*高/mm1400*2800*2600母线室宽

10、*深*高/mm1400*1450*1300排列方式一字型最小空气净距/mm相对地310相间300其它无绝缘板断路器室宽*深*高/mm1400*1240*1750最小空气净距/mm相间中心距295梅花触头梅花触头间最近距间最近距离离245无绝缘挡板2、必达电器、必达电器 目前主要有两种型号的35kV开关柜，分别为落地式KYN61-40.5型和固定式XGN81-40.5型，受潮放电集中在移开柜。主要厂家调研情况XGN81-40.5中置式开关柜（典型电缆进出线柜型）宽*深*高/mm1800*3000*3100母线室宽*深*高/mm1800*1600*1350排列方式品字型最小空气净距/mm相对地30

11、0相间300其它无绝缘板断路器室宽*深*高/mm1800*1400*3100最小空气净距/mm相间中心距/梅花触头间最近距离/1、必达电器、必达电器 该厂家移开柜绝缘系统的设计充分思索目前某开关柜在恶劣潮湿环境下的运转情况，尽量添加绝缘裕度大于300mm，经过弯曲铜排，减小宽度等方法满足相关规范对电气间隙和爬电间隔等绝缘间隔的要求； 绝缘板由原来的环氧板改为SMC板，SMC资料绝缘性能好，不易受潮、熄灭SMC板温度在100以下的老化缓慢，吸潮才干弱，可有效抑制受潮放电问题； 固定柜绝缘裕度大，空气净距远大于规范要求 凝露实验：经过主要厂家调研情况 1 1、运转环境较为恶劣、运转环境较为恶劣 2

12、 2、绝缘系统设计裕度过小、绝缘系统设计裕度过小 3 3、绝缘系统设计不合理、绝缘系统设计不合理 4 4、绝缘资料材质、工艺问题、绝缘资料材质、工艺问题5 5、安装、检修、维护不当、安装、检修、维护不当缘由主要放电缘由及整治措施放电主要缘由放电主要缘由用手摸母排发现大量水珠大量水珠静触头盒内导线部分因长期受潮致氧化产生铜绿。动触头触指因长期受潮致严重氧化产生铜绿。静触头绝缘筒内受潮，里面甚至有水珠。u 1、运转环境较为恶劣、相对湿度超越开关柜设计运用湿度。GB/T 11022 、DL593-2006开关柜运用环境湿度条件如下开关柜运用环境湿度条件如下: 在在24h内测得的相对湿度的平均值不超越

13、内测得的相对湿度的平均值不超越95%; 月相对湿度平均值不超越月相对湿度平均值不超越90%.在这样的湿度条件下有时会出现凝露。在这样的湿度条件下有时会出现凝露。某在暖湿风频繁出现的某些地域，温度的骤变会导致凝露，甚至在户内某在暖湿风频繁出现的某些地域，温度的骤变会导致凝露，甚至在户内也会凝露。在热带户内条件下，在也会凝露。在热带户内条件下，在24h内测得的相对湿度的平均值能到内测得的相对湿度的平均值能到达达98%。而目前很多厂家尚未经过凝露实验！。而目前很多厂家尚未经过凝露实验！放电缘由及整治措施 赴梅州局调研发现箱式变电站发生受潮放电的情况特别严重，几乎一切箱式站的35kV开关柜历史运转情况

14、都曾发生严重受潮放电或由于受潮放电引起绝缘短路事故。 缘由分析：凝露产生需求同时具备两个条件：1、空气与设备部件外表存在较大温差，2、空气湿度到达一定程度。户外箱式开关柜的运转环境及构造易同时满足上述条件。u 箱式变电站前几年投运较多，与土木构造的房间高压室相比隔热效果较差，温差大，空间狭窄，更易构成凝露。放电缘由及整治措施整治措施整治措施u (1) 对35kV高压柜采取增装防凝露安装、加热板、柜顶风机，以及在各隔室顶部开百叶窗通风孔的方法进展柜内除湿。u a、在断路器室、母线室顶部各安装一台涡流风机。u b、在断路器室、电缆室加装防凝露安装抽湿。u c、在二次室正面板上安装智能湿度控制器及数

15、显温控仪各一台，以分别控制风机及加热板，实时监测柜内湿度。放电缘由及整治措施u d、在断路器室、电缆室和母线室底部增装加热板大发热面积型，可选用带风机的强迫通风加热器。整治措施整治措施放电缘由及整治措施 普通加热器 带强迫通风加热器u e、在开关柜内各隔室顶部开百叶窗通风孔，添加柜内对流。a) 断路器室柜门底部的百叶窗断路器室柜门底部的百叶窗 e) 母线室顶部的百叶窗母线室顶部的百叶窗 d) 断路器室顶部的百叶窗 b) 电缆室柜门底部的百叶窗电缆室柜门底部的百叶窗c) 电缆室室与母线室隔板上的百叶窗电缆室室与母线室隔板上的百叶窗整治措施整治措施放电缘由及整治措施此外，建议可降低此外，建议可降低

16、IP防护等级要求，只需达防护等级要求，只需达IP3X在外部环境在外部环境好的条件下，从而加强柜体的通风对流效果。好的条件下，从而加强柜体的通风对流效果。整治措施整治措施u (2) 改善设备运转环境，对高压室经行密封改造。u a、现高压室多经过通风口、窗户与外界环境相通，外界潮气很容易进入室内，导致设备受潮。为防止潮气入侵，在潮湿季节要采取通风处密封处置的措施。对高压室通风口进展改造，在不抽风时，通风口处于封锁形状，高压室的一切窗户进展密封处置。1、对高压室窗户进展密封；、对高压室窗户进展密封；2、对原抽风机位置进展封堵。对原抽风机位置进展封堵。放电缘由及整治措施整治措施整治措施现需求封堵的位置

17、还包括： 高压室进线电缆孔、通往旁边高压室电缆沟、每个开关间隔电缆坑之间用瘦水泥进展封堵； 开关柜进线电缆孔及封板用防火泥封堵。对封板缝隙对封板缝隙进展封堵进展封堵对 电 缆 孔对 电 缆 孔进展封堵进展封堵放电缘由及整治措施 还可对断路器室的二次电缆进线孔和电缆室的一次电缆进线孔添加封板，以更好防止电缆沟潮气进入。经过对断路器室的二次电缆进线孔和电缆室的一次电缆进线孔的封板进展折弯，将缝隙减少到0.5mm，再打防火泥。整治措施整治措施放电缘由及整治措施整治措施整治措施u (2) 改善设备运转环境，对高压室经行密封改造。u b、在高压室配备抽湿机或空调机，用以驱潮。1、空调抽湿；、空调抽湿；2

18、、温湿度指示器。温湿度指示器。放电缘由及整治措施严禁空调的冷风直接对柜体吹！严禁空调的冷风直接对柜体吹！空调直接对某个开关柜吹冷气，内部潮热空气极易在冷的外壳内壁构成凝露空调直接对某个开关柜吹冷气，内部潮热空气极易在冷的外壳内壁构成凝露整治措施整治措施u (3) 加强运转指点，在湿度85%时，运转人员必需检查以下情况：u a、高压室处于密封形状u b、抽湿机或空调机开启并处于抽湿形状u c、检查全部开关柜驱潮安装任务正常并处于开启形状u d、结合日常巡视检查温湿度控制器能否正常，潮湿季节应切换为手动方式长期投入放电缘由及整治措施u (4) 对于箱式变电站，应特别留意做好箱体缝隙的密封处置，多雨

19、地域可加装防雨棚防止雨水侵入；u (5)未来修编相关技术规范时，添加必需经过凝露污秽实验的要求。2、绝缘系统设计裕度过小，部分产品爬电间隔和电气间隙满足不了现行国家规范和行业规范要求。裕度太小裕度太小 部分厂家将热缩套当作复合绝缘，电气间隙部分厂家将热缩套当作复合绝缘，电气间隙最小仅最小仅230mm电气间隙电气间隙部分厂家爬电间隔按部分厂家爬电间隔按16mm/kV设计，只需设计，只需600多多mm.爬电间隔爬电间隔 凝露污秽实验的必要性！ 国家能源局最新发布的国家能源局最新发布的明文规明文规定：高压开关柜如采用热缩套包裹导体构造，那么该部位必需满足空气绝缘净距的定：高压开关柜如采用热缩套包裹导

20、体构造，那么该部位必需满足空气绝缘净距的要求对于要求对于40.5kV不小于不小于300mm)；爬电比距：不小于；爬电比距：不小于20mm/kV有机绝缘有机绝缘,陶瓷陶瓷不小于不小于18mm/kV瓷质绝缘。瓷质绝缘。放电缘由及整治措施u 要求绝缘系统的设计尽量添加绝缘裕度，保证满足相关规范对电气间隙和爬电间隔等绝缘间隔的要求u 热缩套不能作为复合绝缘，如采用热缩套包裹导体构造，那么该部位必需满足空气绝缘净距的要求u 建议移开式40.5kV开关柜柜宽应为1400mm，柜深由2800mm添加到3100mm，以添加电气间隔u 可经过对铜排采用弯曲或由单层宽截面改为多层窄截面等方法，减小宽度，添加相间间

21、隔整治措施整治措施放电缘由及整治措施2、绝缘系统设计裕度过小，部分产品爬电间隔和电气间隙满足不了现行国家规范和行业规范要求。 某厂家KYN61柜母线室，电气间隙只需235mm 放电缘由及整治措施某厂家KYN61柜，穿墙套管，爬距只需650mmu 经过对铜排采用弯曲或由单层宽截面改为多层窄截面等方法，减小宽度，添加相间间隔 改良后的KYN61柜穿墙套管爬电间隔大于810mm 放电缘由及整治措施改良后KYN61柜母线室电气间隙大于300mm 3、开关柜绝缘系统设计不合理，未采用均压屏蔽技术，存在部分电场场强过强，加速绝缘件老化，且易呵斥空气电离放电。 绝缘系统设计绝缘系统设计不合理不合理元件规划设

22、计，未思索相互关扰问题元件综合规划不元件综合规划不合理合理导电件未加倒角，未去毛刺；绝缘件边角未圆滑处置电场均化技术电场均化技术放电缘由及整治措施 (1)早期因运转阅历缺乏，设计思索不周，穿墙套管及触头盒都为不带屏蔽的产品，在运转中发现部分电场过高、电场分布不均匀，部分放电量大，特别是触头盒，很容易引起放电。 放电缘由及整治措施未带均压屏蔽塔形构造穿墙套管 放电缘由及整治措施整治措施整治措施 u 对触头盒电场分布进展仿真计算，得到电场分布图、场中的电场强度的最大值、典型位置的电场分布曲线，经过比较其最大场强值，优化出最正确方案，从而使电场部分集中问题得到改善，使电场分布更加均匀无屏蔽构造场强分

23、布模拟图 内外屏蔽构造场强分布模拟图 未带均压屏蔽穿墙套管运转3年放电缘由及整治措施整治措施整治措施u 采用双层均压屏蔽技术，在穿墙套管、断路器触头盒等处添加内外屏蔽层，有效改善电场。带均压屏蔽穿墙套管运转3年 (2)导电件未加倒角，未去毛刺，存在尖端放电问题 尖端放电问题放电缘由及整治措施整治措施：整治措施：采用电场均化技术，对一次导电件进展圆弧化，如矩形母排长边、短边及切口的圆弧采用电场均化技术，对一次导电件进展圆弧化，如矩形母排长边、短边及切口的圆弧化，添加倒角，去除毛刺，并对关键紧固件采用圆头螺栓螺母，以提高电场的均匀度，化，添加倒角，去除毛刺，并对关键紧固件采用圆头螺栓螺母，以提高电

24、场的均匀度，处理尖端放电问题处理尖端放电问题 (2)电流、电压互感器边角未圆滑处置，存在尖端放电问题。 a) 早期电流电压互感器早期电流电压互感器 b) 改良后的电流电压互感器改良后的电流电压互感器整治措施：整治措施：电流、电压互感电流、电压互感器选用外形圆器选用外形圆滑的产品，防滑的产品，防止尖端放电止尖端放电放电缘由及整治措施 (3)元件规划设计未思索相互关扰，存在综合规划不合理的问题。 元件规划不合理放电缘由及整治措施整治措施：整治措施： 充分思索原件相互关扰问题后进展综合优化规划，对不同电位体之间的间隔进展控制，充分思索原件相互关扰问题后进展综合优化规划，对不同电位体之间的间隔进展控制，防止带电体与绝缘体，绝缘体与绝缘体之间的放电景象防止带电体与绝缘体，绝缘体与绝缘体之间的放电景象4、开关柜绝缘资料材质存在问题，加工工艺不精，且大部分均未经过凝露污秽实验。 某厂家KYN61柜ZN85断路器导电夹处运转3年后放电放电缘由及整治措施4、开关柜绝缘资料材质存在问题，加工工艺不精，且大部分均未经过凝露污秽实验。 环氧树脂环氧树脂 广泛用于电器、电工、机械，耐磨性、机广泛用于电器、电工、机械，耐磨性、机械加工强度高、耐高温，具有良好的防腐械加工强度高、耐高温，具有良好的防腐性及较高的耐热性等。环氧树脂绝