环境因素对开关柜设备的影响

    建国初期燃料部、机械部都是向苏联学习,但学来的户内配电装置安全距离,燃料部为125mm,机械部为100mm。开关柜的生产,制造单位基本尊重使用单位要求,开关柜的绝缘事故还不突出。70年代制造单位有了一定经验,坚持其安全距离100mm。610kV开关柜“火烧连营”事故时有发生,无论是国产的还是进口的开关柜都不能保证其运行工况与开关柜的绝缘水平。

    1986年华北电力试验所根据水电部生产司的指示:承担开关柜全工况验证的任务。为了加速验证工作进程,会议根据自愿原则,决定由制造厂和电力部门成立技术攻关小组验证工作,取得很多宝贵科学依据,并编制《户内交流高压开关柜和元部件凝露及污秽试验技术条件》(报批搞),已报给国家主管部门。我国30万kW以上机组,引进10kV真空断路器的安全距离为100mm,虽其开关柜技术性能比较先进,为防止凝露增加防潮电热板,其母线采取全塑固体绝缘包复,除造价较高外,还有温度偏高降低母线容量和增加维护费用的问题。在水电站尾水渠旁湿度特别大,由SN3-10/3000型少油断路器组装的11kV户外开启式开关柜,运行有30多年的成功经验。而设计出防污闪、防“火烧连营”开关柜,虽获得第八届全国发明展会银奖,但没被人们承认。

    2开关设备全工况的试验研究典型事故调查,近几年来,全国发生了多次由于开关柜绝缘问题造成重大事故:

    (1)1982年8月,北京供电局大郊亭变电所,在合闸送电时连续两次发生开关柜绝缘问题,烧毁开关柜1台,烧损8台,烧毁电流互感器4只,支柱绝缘子40多支,隔离开关7组,致使全部连续停电数天。分析事故原因,发生事故的前几天,正值连续下雨,配电室电缆沟内进水,室内温度很高,开关柜绝缘受潮,致使在合闸操作时,造成开关柜相间闪络。

    (2)1986年210月,湖南金竹山电厂连续六次发生厂用电6kV开关柜内闪络起火,烧毁、烧损开关柜9台、支柱绝缘子近百个,其他设备数十件、造成机组甩负荷,机炉停运。

    (3)1985年天津变电所合闸送电时,开关柜闪络,引起避雷器爆炸、配电室起火,烧毁开关柜8台。1986年唐山某变电所开关柜运行中无操作,绝缘隔板烧焦起火。1987年67月河南焦作东郊变电所,分别发生两起由于开关触头绝缘板放电,烧毁断路器,以及开关柜母线支柱绝缘子闪络、炸裂,造成三相短路的事故。

    3环境因素对开关设备的影响

    我国是具有多种气候类型的国家,南方多属亚湿热或湿热地区。虽然开关柜安装在户内的设备,但绝大多数安装开关柜的配电室都不是密闭的房屋,目前更不具备空调条件。因此安装在重工业、化学工业,在山区、江河、沿海地区以及湿热带气候地区的开关柜就容易受到来自外部环境的影响,如潮气、凝露、灰尘和化工污秽。这些环境条件比正常的条件严酷得多。其中湿度、温度及污秽是影响开关设备寿命和运行安全的决定因素。

    4编制《户内交流高压开关柜和元部件凝露及污秽试验技术条件》(报批稿)以上的分析说明环境条件对于开关设备的寿命和运行安全起着重要作用,但目前世界各国,包括IEC都没有关于户内开关设备在严酷环境条件下的试验标准及方法。为此,国际电工委员,在拟定严酷气候条件下的封闭式(金属或绝缘外壳)开关设备的补充规范时,专门组建了一个工作组。本课题在1986年3月召开的**次工作会议上曾制订了开展本课题的方向、步骤和计划。其中包括编制符合我国国情,满足运行工况,能为开关设备设计、试验和制造提供一定科学依据的“户内交流高压开关柜全工况绝缘试验技术条件”就是本课题的主要任务之一。在IEC298出版物:“交流金属封闭式开关设备和控制设备”中,认为户内设备一般不会出现凝露。