35KV多油斷路器介質(zhì)超標(biāo)原因及處理方法_secret

1、PAGE PAGE 735KV多油斷路器介質(zhì)超標(biāo)原因及處理方法【摘要】本文結(jié)合實(shí)際，就多油斷路器經(jīng)常出現(xiàn)的介質(zhì)損耗超標(biāo)問題進(jìn)行分析，并就常見故障處理提出建議，希望對同行業(yè)有所借鑒【關(guān)鍵詞】多油斷路器 介損超標(biāo) 分析與措施*公司現(xiàn)有35KV變電站三座，一座是1968年礦井初建時(shí)安裝的，選用的設(shè)備為戶外型DW2-35KV多油斷路器；另兩座為1990年后礦井改擴(kuò)建時(shí)安裝的，選用的設(shè)備為戶內(nèi)型GBC-35KV少油斷路器。從設(shè)備運(yùn)行效果和維護(hù)工作量來比較，DW2-35KV多油斷路器存在諸多問題，比較突出的是介質(zhì)損耗超標(biāo)問題。一、介質(zhì)損耗電氣設(shè)備的絕緣結(jié)構(gòu)均由各種絕緣介質(zhì)構(gòu)成，由于介質(zhì)的電導(dǎo)，極性介質(zhì)中偶

2、極子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的摩擦以及介質(zhì)中的氣隙放電，使處在高電壓下的介質(zhì)（或整個(gè)絕緣結(jié)構(gòu)）是有損耗的，這種損耗稱為介質(zhì)損耗，它是電氣設(shè)備絕緣性能的重要指標(biāo)。DW2-35KV多油斷路器使用了大量的絕緣油為絕緣介質(zhì)，而且引線絕緣套管采用了紙介質(zhì)絕緣套管，在運(yùn)行過程中較易發(fā)生介質(zhì)超標(biāo)現(xiàn)象，影響設(shè)備的正常使用。二、介質(zhì)超標(biāo)常見原因及處理方法1、絕緣油出現(xiàn)微水。由于開關(guān)設(shè)備處于戶外，密封性能較差，如果安裝不合格，或長時(shí)間運(yùn)行，容易造成絕緣油微水，這時(shí)往往表現(xiàn)為絕緣油耐壓低，達(dá)不到規(guī)定數(shù)值。處理時(shí)須對絕緣油進(jìn)行脫水，一般使用普通濾油機(jī)即可完成，如果使用真空濾油機(jī)效率更快，效果更好，同時(shí)要對絕緣套管、滅弧室進(jìn)行紫外線烘干

3、，用合格絕緣油對油箱進(jìn)行清洗。2、絕緣油中浸入熔膠雜質(zhì)絕緣油中浸入熔膠雜質(zhì)往往體現(xiàn)在新安裝設(shè)備中，斷路器在出廠前有殘油或固體絕緣材料中存在熔膠雜質(zhì)，安裝時(shí)清理不徹底，注油后就會(huì)使油受到污染；在進(jìn)行熱油循環(huán)干燥處理過程中，循環(huán)回路、儲(chǔ)油罐內(nèi)不潔凈或儲(chǔ)油罐內(nèi)有被污染的殘油，也能使循環(huán)油受到污染，導(dǎo)致油中再次浸入熔膠雜質(zhì)；另外，在油的處理系統(tǒng)中，如果使用橡膠管，因橡膠在高溫下能分解出微粒膠體。熔膠具有以下特性：（1）粒子能通過濾紙，擴(kuò)散極慢；普通顯微鏡下看不見（2）粒子與介質(zhì)之間有分界面，各成一相，并持有足夠大的界面自由能。由于界面自由能有一個(gè)自發(fā)的減少過程，所以勢必引起粒子自動(dòng)聚結(jié)，粒子自動(dòng)合并，

4、由小變大，當(dāng)粒子直徑大107m時(shí)，體系即轉(zhuǎn)變?yōu)榇址稚⑾担ㄍǔ０岩环N物質(zhì)細(xì)分成或大或小的粒子，分散在另一種物質(zhì)中所形成的體系）。所以溶膠在熱力學(xué)上是處于非平衡的不穩(wěn)定狀態(tài)。（3）溶膠具有一定的動(dòng)力穩(wěn)定性，即膠粒處于不斷的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，不能從分散質(zhì)中分離出來。分散度越大，粒子越小，動(dòng)力穩(wěn)定性越大；分散相和分散介質(zhì)密度差越小，動(dòng)力穩(wěn)定性也越大。實(shí)際上膠粒有一個(gè)沉降平衡過程，即粒子因重力而沉降，使容器底層濃度加大，而粒子的擴(kuò)散是使全部濃度趨于一致，當(dāng)這兩個(gè)過程所起的作用相等時(shí)，分散體系在各水平面上的濃度，保持某一固定數(shù)值。（4）由于溶膠熱力學(xué)上的不穩(wěn)定性，膠粒遲早要經(jīng)過聚結(jié)交大，使分散度降低，膠粒動(dòng)力穩(wěn)定

5、性減弱。當(dāng)粒子大小超出膠體范圍時(shí)，粒子的布朗運(yùn)動(dòng)就克服不了重力作用，而從介質(zhì)中沉出，這種現(xiàn)象叫做聚沉。所以從理論上說，經(jīng)聚結(jié)而聚沉是溶膠體系的必然發(fā)展趨勢。溶膠動(dòng)穩(wěn)定性大，發(fā)展聚沉的時(shí)間就長，動(dòng)穩(wěn)定性小時(shí)，在幾分鐘之內(nèi)即可聚沉。許多因素如光、溫度、電場等作用能加速聚沉。（5）由于溶膠具有很大的界面和界面自由能，所以有吸附某些物質(zhì)而降低界面能的趨勢。溶膠粒子常常選擇吸附作為穩(wěn)定劑的電解質(zhì)的某種離子，而其表面帶有電行。帶電的溶膠粒子在外電場作用下有作定向移動(dòng)的現(xiàn)象，被稱為電泳現(xiàn)象。變壓器油的介質(zhì)損耗因數(shù)tg主要決定于油的電導(dǎo)，油的tg正比于電導(dǎo)系數(shù)r。油中存在溶膠粒子后，由電泳現(xiàn)象引起的電導(dǎo)系數(shù)，

6、可能超過介質(zhì)正常電導(dǎo)系數(shù)的幾倍或幾十倍。由于溶膠粒子的直徑在10-910-7m之間，能通過濾紙，所以油的tg值升高后，經(jīng)過真空和壓力式濾油機(jī)處理都降不下來。例如，有的單位采用進(jìn)口二級(jí)真空凈油機(jī)對油進(jìn)行熱油循環(huán)處理100h以上，油的tg值仍沒有下降。膠粒能自動(dòng)聚結(jié)，熱力學(xué)上處于非平衡的不穩(wěn)定狀態(tài)，以及光、溫度等因素能加速膠粒聚沉的特性，可用來解釋油的tg分散性以及油見光、加溫、加電壓和放置一定時(shí)間之后，tg值減小的現(xiàn)象。膠粒的沉降平衡，使分散體系在各水平面上濃度不相等，越往容器底層濃度越大的特性，可用來解釋油上層tg小，下層tg大的現(xiàn)象。但是，在熱油循環(huán)干燥后，當(dāng)沒有達(dá)到沉降平衡時(shí)，也可能出現(xiàn)上

7、層油tg大而下層油tg小的現(xiàn)象。我公司在1996年，將兩臺(tái)DW2-35KV型開關(guān)更新為DW12-35KV型，在安裝注油過程中，未對油箱、油管清洗，油箱內(nèi)絕緣油受到污染，結(jié)果導(dǎo)致安裝完成后，耐壓試驗(yàn)合格，而介質(zhì)損耗因素超標(biāo)。對油箱進(jìn)行清洗后，加入新油后試驗(yàn)，滿足了使用要求。3、補(bǔ)充油的介質(zhì)損耗因數(shù)高在檢修345#開關(guān)過程中，發(fā)現(xiàn)油位偏低，現(xiàn)場檢修人員未對新油檢驗(yàn)就加入開關(guān)內(nèi)，結(jié)果造成開關(guān)介質(zhì)損耗因數(shù)不合格。為查找原因，測試補(bǔ)充油的介質(zhì)損耗因數(shù)，其結(jié)果是：在32時(shí)為625，70時(shí)儀表指示超過量程無法讀數(shù)。規(guī)程規(guī)定，補(bǔ)充油的介質(zhì)損耗團(tuán)數(shù)不大于原設(shè)備內(nèi)油的介質(zhì)損耗因數(shù)。否則會(huì)使原設(shè)備中油的介質(zhì)損耗因數(shù)

8、增大。這是因?yàn)閮煞N油混合后會(huì)導(dǎo)致油中迅速析出油泥，使油的絕緣電阻下降，而介質(zhì)損耗因數(shù)增高。4、絕緣油過濾過程中，時(shí)間過長、溫度過高，會(huì)影響絕緣油介質(zhì)超標(biāo)、分層，如我公司316#開關(guān)，由于在冷備用過程中長期停用，使絕緣油受潮，引起整體絕緣性能下降。因此對該開關(guān)進(jìn)行真空熱油循環(huán)干燥處理。在處理過程中，當(dāng)熱油循環(huán)的油溫上升到30以上時(shí)，變壓器油的介質(zhì)損耗因數(shù)tg明顯上升，油溫升到8085 時(shí)，油的tg達(dá)到規(guī)范規(guī)定值的10倍以上，而且油箱上部油的tg大（靜放時(shí)為15146），油箱下部油的tg?。o放時(shí)為0102）。5、不同油品混合使用，導(dǎo)致油質(zhì)劣化，絕緣性能改變。我公司長期使用25#絕緣油，但由于某種

9、原因，加入了45#絕緣油，使得絕緣油的絕緣數(shù)值明顯下降，介質(zhì)損耗無法讀數(shù)，原因是不同油品的平均分子量不同，粘度、比重、閃點(diǎn)雖然都合格，但混合后粘度減小，使電泳電導(dǎo)增加，從而導(dǎo)致總的電導(dǎo)系數(shù)增加，即總介質(zhì)損耗因數(shù)增加，分散性也明顯增加。所以，在使用絕緣油時(shí)，必須由專人負(fù)責(zé)，完成絕緣油的實(shí)驗(yàn)、補(bǔ)充。處理時(shí)，不僅要更換新油，而且要多次用合格絕緣油對油箱及相關(guān)配件進(jìn)行清洗，直到合格為止。6、絕緣套管受潮或紙絕緣損壞，導(dǎo)致開關(guān)介質(zhì)損耗因數(shù)超標(biāo)。這種故障的情況較多，一般通過每年預(yù)防性試驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，只要及時(shí)處理，一般不會(huì)造成斷電事故，試驗(yàn)時(shí)通過測試數(shù)據(jù)不難判斷故障套管。試驗(yàn)時(shí)要保持開關(guān)處于分?jǐn)辔恢茫瑫r(shí)要與

10、歷年數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。7、絕緣油靜置時(shí)間過短，油中存在的氣泡導(dǎo)致開關(guān)介質(zhì)損耗因數(shù)超標(biāo)。多油斷路器安裝、檢修后，在加油過程會(huì)產(chǎn)生大量氣泡，由于絕緣油中大量氣泡的存在，使得開關(guān)介質(zhì)損耗因數(shù)超標(biāo)8、外界干擾、測量誤差等也會(huì)造成介質(zhì)損耗因數(shù)超標(biāo)。三、預(yù)防措施1、必須按規(guī)定進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)，試驗(yàn)記錄要保存完好，以便于對比、分析，判斷設(shè)備絕緣性能下降的原因。按照有關(guān)規(guī)程規(guī)定，一般每年要對充油設(shè)備進(jìn)行絕緣性能試驗(yàn)，建立設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)檔案，根據(jù)歷年試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對每次試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比分析，如果出現(xiàn)異常，及時(shí)進(jìn)行處理，防止出現(xiàn)供電設(shè)備事故。2、安裝、運(yùn)行維護(hù)要嚴(yán)格管理。要建立相關(guān)管理制度，在設(shè)備安裝、運(yùn)行過程中，須由專人負(fù)責(zé)，明確責(zé)任，嚴(yán)格把關(guān)，制定嚴(yán)格技術(shù)措施，防止由于環(huán)節(jié)操作不規(guī)范，造成絕緣油絕緣性能下降，如我單位建立了絕緣油使用管理制度、35KV設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)管理制度等，有效杜絕供電事故的發(fā)生。3、使用合格試驗(yàn)儀器，排除外界干擾。儀器的正確使用，對試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性至關(guān)重要，一方面要選用合格的實(shí)驗(yàn)儀器，定期對設(shè)備進(jìn)行校驗(yàn)；另一方面要正確使用，盡可能排除外界干擾，如電磁場干擾、周圍震動(dòng)等，保證儀器可靠接地；再則，根據(jù)試驗(yàn)技術(shù)、手段的進(jìn)步，選用先進(jìn)的試驗(yàn)方法。目前大多數(shù)供用電單位采用西林電橋?qū)Σ牧虾驮O(shè)備的電容值和介質(zhì)損耗角正切值進(jìn)行測