变电站施工改造总结及开关柜故障隐患分析治理
广东变电站施工改造总结 开关柜安全故障隐患分析治理 课时 1 5h 2h 目录 01当前电网开关柜缺陷简介 02变施工方案及过程控制 03开关柜绝缘隐患分析及治理 04开关柜运行小气候分析及治理 05环氧树脂材料改性及绝缘件设计 06开关柜防火防事故扩大治理 开关柜绝缘故障缺陷 金属铠装式开关柜由于其占地空间小 安装简单及节约用地等优点 逐步取代了传统的敞开式开关设备 空间小 结构紧凑 绝缘余度低 绝缘放电事故频繁 严重影响到电网的安全稳定运行 35kV开关柜尤为突出 当前电网开关柜缺陷概述 大电流柜温升过热缺陷 10kV柜由于绝缘余度大 绝缘事故较少运行电流较大 进线开关多为3150A及以上 所以多体现为大电流温升事故不能满足1 1倍额定电流下的GB温升要求 当前电网开关柜缺陷概述 断路器及其操作机构缺陷和故障 长久以来 操动机构缺陷一直占有很高比例 许多开关柜故障事由机构缺陷所引起问题主要集中出现在 断路器拒分或拒合 摇进机构卡滞 分合闸线圈烧毁 机构不储能或储能电机及附件失效损坏等 当前电网开关柜缺陷概述 开关柜其他缺陷和故障 二次缺陷和故障接触器 继电器 辅助开关 限位开关 空气开关 转换开关等五防联锁缺陷和故障五防功能缺失造成检修人员接触带电间隔显示器缺陷和故障带电显示 指示灯 照明灯损坏 给现场设备验电带来困难IAC燃弧防爆要求观察窗非防爆 故障时易炸裂 对人员造成危害机械强度低 不能满足内燃弧要求 当前电网开关柜缺陷概述 当前电网开关柜缺陷概述 变电室综合问题 开关变电室内空气对流通风问题 空调 除湿器的配置 安装等变电室的气窗设置通风问题开关站的一二次电缆桥架 电缆沟设置 封堵问题开关室内蛇鼠等动物灾害问题开关设备防火及防事故扩大 华东开关柜绝缘改造专业会议 当前电网开关柜缺陷概述 浙江省公司开关柜整改通知 当前电网开关柜缺陷概述 浙江省公司生技部文件 开关柜绝缘整治优化 当前电网开关柜缺陷概述 江苏省公司加强金属铠装开关柜设备全过程管理规定 2011年 绝缘件 柜内套管 触头盒 支撑绝缘子 热缩护套 绝缘隔板等 24kV及从上高压开关柜内的套管和触头盒需采取屏蔽措施 套管高压屏蔽与母排的连接应采用电磁软线及螺丝固定 禁止采用弹簧片接触的安装方式 在1 1Um 3测量电压下 40 5kV高压开关柜内的触头盒 穿墙套管单个试验局部放电值应不大于3pC 并提供试验报告 环氧树脂材质支持绝缘子 触头盒 套管需逐只进行X射线 局放检测 并提供试验报告 防止内部存在气泡或者裂纹 产品应采用阻然绝缘材料 高压开关柜应选用的绝缘产品 其有机绝缘的外绝缘应满足 20mm kV 改造加热器回路 改为小功率常投与手动投切大功率相结合 当前电网开关柜缺陷概述 湖北省电力公司高压开关专业管理与技术研讨 当前电网开关柜缺陷概述 四川省电力公司开关设备技术培训及运行分析会 当前电网开关柜缺陷概述 陕西省电力公司开关柜综合治理技术研讨会 当前电网开关柜缺陷概述 河南省电力公司绝缘技术监督年会 当前电网开关柜缺陷概述 当前电网开关柜缺陷概述 贵州省电力公司开关柜安全隐患分析研讨 云南省电科院高海拔环境下开关柜绝缘关键技术研讨 当前电网开关柜缺陷概述 当前电网开关柜缺陷概述 开关柜改造国家及行业标准 GB1984 2003高压交流断路器GB3906 20063 6 40 5kV交流金属封闭开关设备和控制设备GB50150 2006电气装置安装工程电气设备交接试验标准GB50254 1996电气装置安装工程施工及验收规范GB T11022 2013高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求DL T404 20073 6 40 5kV交流金属封闭开关设备和控制设备DL T593 2006高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求DL1059 2007电力设备母线用热缩套管DL5222 2005导体和电器选择设计技术规定IEC60694高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求IEC62271 100高压交流断路器IEC62271 200交流金属封闭开关设备和控制设备 目录 01当前电网开关柜缺陷简介 02变施工方案及过程控制 03开关柜绝缘隐患分析及治理 04开关柜运行小气候分析及治理 05环氧树脂材料改性及绝缘件设计 06开关柜防火防事故扩大治理 变电站施工管理 广东110kV变简介 工程名称 南方电网110kV变电站35kV金属封闭开关柜综合治理开关柜型号 KYN61 40 5广东金辉隆 配ZN85断路器 数量12面柜宽 1400mm 相间中心距300mm主母线及分支母线 大电流柜为TMY2 80 10 小电流柜80 10开关柜排布 呈一字型布局 变电站施工管理 广东110kV变主要问题描述 柜内带电体相间净距不足 仅有230mm互感器与绝缘隔板距离近 小于60mm 局部伞裙与绝缘隔板直接接触 有绝缘隐患 变电站施工管理 广东110kV变主要问题描述 柜内潮湿 电缆终端 电缆沟内电缆进线处封堵不可靠 电缆沟盖板封闭 没有通风口 变施工管理 施工方案 现场安全措施 危险源 危险点现场交底 变电站施工管理 变电站施工管理 变施工管理 重新制作ABC相静触头与电流互感器连接排 改造后相间空气距离满足300mm 取消柜内相间绝缘隔板 在开关柜加强筋部位加装绝缘隔板 保证带电部位与绝缘板之间满足200mm的要求 出线柜电缆室母排间空气距离大于300mm 变电站施工管理 变施工管理 触头盒内母线全圆角制作 PT柜内电缆室布局 变电站施工管理 变施工管理 在开关柜电缆室加装2套排水型防凝露除湿装置 装置采用独立电源控制 排水型防凝露装置排水系统采用PPR水管安装 统一汇流排出室外 变电站施工管理 变施工管理 采用鱼鳞板泄压盖板 鱼鳞板机械强度高 鱼鳞蜂窝状的网孔小于1mm2 满足IP4X防护要求 能有效的对流通风 大电流开关柜在泄压盖板处设置排风装置 改造前 改造后 变电站施工管理 变施工管理 电缆沟内潮湿空气无法排出 长期聚集在电缆沟 容易进入开关柜内 依据电缆沟实际情况加装1台电缆隧道除湿系统 除湿系统在电缆沟内设置湿度探头 依据湿度情况自动控制 电缆沟设置通风盖板 使电缆沟空气内外循环 电缆沟立体通风装置 电缆沟透气窗 变电站施工管理 变施工管理 改造前 改造后 变电站施工管理 变施工管理 智能除湿装置外机 除湿装置内机 在开关室安装自动恒温除湿系统 除湿机选择管道型 通过管道输送空气 使电缆隧道和开关室内形成流动的气流 加快室内大范围的除湿效果 通过新风系统补充室内干燥空气 确保开关室良好的运行环境 变电站施工管理 变施工方案总结 目录 01当前电网开关柜缺陷简介 02变施工方案及过程控制 03开关柜绝缘隐患分析及治理 04开关柜运行小气候分析及治理 05环氧树脂材料改性及绝缘件设计 06开关柜防火防事故扩大治理 绝缘隐患分析及治理 3 开关柜绝缘隐患原因分析 1 开关柜绝缘系统裕度 2 开关柜工艺水平 设计 制造 安装 3 开关柜运行环境影响 潮湿 凝露 污秽 4 绝缘件选型配置及材料 屏蔽 防凝露 阻燃 开关柜趋于小型化 智能化 外形尺寸不断压缩 固定式开关柜逐步被手车移动式开关柜所取代手车移动式35kV开关柜的宽度为1 2m 1 4m 理论上的空气净距已不能满足 300mm要求 此外 部分厂家将热缩套当作复合绝缘 电气间隙最小仅200mm绝缘系统设计裕度小 35kV开关柜爬电距离和电气间隙满足不了现行国家标准和行业标准要求 国家能源局最新发布的 防止电力生产事故的二十五项重点要求及编制释义 明文规定 高压开关柜如采用热缩套包裹导体结构 则该部位必须满足空气绝缘净距的要求 对于40 5kV不小于300mm 爬电比距 不小于20mm kV 有机绝缘 陶瓷不小于18mm kV 瓷质绝缘 3 1开关柜绝缘裕度 系统设计 制造工艺改进 12 40 5kV高压开关柜通用技术规范 2 2 10对最小电气间隙的要求 3 1开关柜绝缘裕度 系统设计 制造工艺改进 母线室 电气间隙只有235mm 某厂家KYN61柜 穿墙套管 爬距只有650mm 3 1开关柜绝缘裕度 系统设计 制造工艺改进 播放视频2 对地距离200mm工频耐压测试 热缩套管击穿 3 1开关柜绝缘裕度 系统设计 制造工艺改进 播放视频3 小爬距母线套管工频耐压测试 沿面爬电对地放电 3 1开关柜绝缘裕度 系统设计 制造工艺改进 3 2母线套管的安装 常规无屏蔽式母线套管 绝缘板开孔穿过套管时 其孔内壁到套管表面距离紧贴套管表面 由于SMC绝缘容易吸水的原因 长期运行后 其绝缘性能将急剧下降 长期运行后套管与绝缘板发生放电现象 系统设计 制造工艺改进 3 2母线套管的安装 屏蔽式母线套管 采用双层屏蔽内屏蔽通过高压等电位线与高压端母线连接 外层屏蔽与四个安装法兰相连 安装法兰必须安装在金属隔板上并可靠接地 改造后图示 系统设计 制造工艺改进 3 2母线套管的安装 屏蔽套管未安装高压等电位线 系统设计 制造工艺改进 3 2母线套管的安装 屏蔽套管高压端与母排的连接方式存在缺陷 采用弹簧片接触方式 接触不良 运行过程中容易造成接触弹簧脱落 系统设计 制造工艺改进 3 2母线套管的安装 屏蔽套管高压端等电位线安装后 屏蔽线不能与套管内壁接触 系统设计 制造工艺改进 3 2母线套管的安装 套管选型不当 套管内腔直径小 母排与内壁紧贴或形成一个小气隙 高压母排击穿空气对绝缘件内壁放电 系统设计 制造工艺改进 3 2母线套管的安装规范 浙江 江苏 江西 四川 贵州等省网公司发文规定 20kV及以上的穿墙套管需采用双屏蔽结构等电位连接部位应采用螺栓压接等固定连接方式 不宜使用弹性元件进行连接 防止接触不良导致放电穿柜套管的高压屏蔽等电位线连接点应位于高压屏蔽筒内 并用螺栓连接 系统设计 制造工艺改进 3 3触头盒的安装 触头盒内尖端放电 系统设计 制造工艺改进 3 3触头盒的安装 触头盒内尖端放电 系统设计 制造工艺改进 3 3触头盒的安装 熔断器不合理的安装安装卡箍尖端对触头盒内壁局部尖端放电 系统设计 制造工艺改进 3 3触头盒的安装 触头盒内部静触头安装孔设计不合理分支母排安装偏斜 系统设计 制造工艺改进 3 3触头盒的安装 母线击穿空气对触头盒放电触头盒出线口尺寸小 母线距离绝缘件距离近 电气间隙小于爬电距离 系统设计 制造工艺改进 3 3触头盒的安装 系统设计 制造工艺改进 案例分析 播放视频4 触头盒出线口处母排放电视频 系统设计 制造工艺改进 母排居中安装最大场强1 754kV mm 母排中心偏移5mm最大场强1 782kV mm 母排距离侧壁1mm最大场强2 643kV mm 3 3触头盒的安装 不同母排安装方式下的电场模拟分析 系统设计 制造工艺改进 3 3触头盒的安装 母排居中安装起晕电压 65kV熄灭电压 61kV 母排中心偏移5mm起晕电压 64kV熄灭电压 59kV 母排距离侧壁1mm起晕电压 49kV熄灭电压 35kV 不同母排安装方式下的耐压 局放测试分析 系统设计 制造工艺改进 3 3触头盒的安装 触头盒采用双孔定位安装加大母排与绝缘层的间隙 减小气隙放电 系统设计 制造工艺改进 3 3触头盒的安装 加大母线出口处尺寸 增大母线对触头盒侧壁空气间隙 左右两侧增加挡板 加大了出线口处的爬电距离 系统设计 制造工艺改进 触头盒内母排进行全圆角工艺处理 更换热缩管 即开关柜触头盒中引排热缩套管不能伸入触头盒内部 从断路器或者手车室看不到引排上套有热缩套管 3 3触头盒的安装规范 系统设计 制造工艺改进 3 4母线的制作工艺与安装 母排不合理的搭接 折弯设计 形成不均匀电场螺栓尖端引起的局部放电 系统设计 制造工艺改进 母排尖端放电 系统设计 制造工艺改进 3 4母线的制作工艺与安装 3 4母线的制作工艺与安装 连接排端部 地刀端部未倒角处理 导致尖端放电 系统设计 制造工艺改进 3 4母线的制作工艺与安装 母排搭接处设计和母排折弯设计存在缺陷 折弯处离套管端面距离太近 支排
