應用領域 | 電子,電氣 |
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產(chǎn)品簡介
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ZW32-12F/1250-25智能型真空斷路器現(xiàn)貨
隨著社會的發(fā)展,城市化建設進程的不斷加快,電力系統(tǒng)的鋪設范圍更加廣泛,為社會的前進提供了重要幫助,在電力系統(tǒng)中,變壓器起到重要的作用,根據(jù)不同用戶的需求,將電力能源的電壓進行改變,以使其達到人們的要求。其中高壓進出線將電力系統(tǒng)中的各個設備進行了鏈接,使其所有設備構成一個整體,共同來完成輸送電工作。但是,在使用的過程中,常常會發(fā)現(xiàn)高壓進出線套管出現(xiàn)一些問題,增加了整個電力系統(tǒng)的安全隱患,因此,為了使電力系統(tǒng)運行的更加安全與可靠,本文就對電力變壓器高壓進出線套管多發(fā)事故原因進行了研究,首先闡述了高壓進出線套管的絕緣結構,然后重點分析了變壓器高壓進出線套管多發(fā)事故原因,后,根據(jù)作者自身的實際工作經(jīng)濟,提出了一些改善的對策,為電力系統(tǒng)正常的運行提供了一定依據(jù)。
在我國當前的電力系統(tǒng)中,變壓器高壓進出線套管通常利用油浸紙材料制作的,在制造的過程中,由于材料的自身結構存在一定問題,以及生產(chǎn)技術的不正確,常常會出現(xiàn)漏油滲水的問題,或者是在使用的過程中,沒有正確的對其進行維護,導致進出線套管出現(xiàn)問題,大大減低了進出線的絕緣性,很容易使變壓器損壞,甚至會出現(xiàn)燃燒與爆炸的現(xiàn)象,為整個電力系統(tǒng)增加了安全隱患。如在新疆石河子電網(wǎng)系統(tǒng)中,由于地區(qū)環(huán)境因素的干擾,導致110V變壓器中A相套管出現(xiàn)了滲水現(xiàn)象,導致變壓器出現(xiàn)停止運行的現(xiàn)象。從上述案例就可以發(fā)現(xiàn),在當前階段中,進出線套管的絕緣性在變壓器中具有重要的作用,而其還會出現(xiàn)一些事故,因此,加強對電力變壓器高壓進出線套管多發(fā)事故原因進行研究具有重要的意義。
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一、高壓進出線套管的絕緣結構 在當前階段電力系統(tǒng)中,變壓器高壓進出線套管通常是使用油浸紙制成的,因此,本文就以油浸紙絕緣套管為例來進行研究。在該套管中,由很多的部分組成,如油枕、電容芯子、法蘭等,這些結構共同的組成了套管。在套管的中心具有一條導電桿,在其外部貼放上了具有鋁箔的電容芯子,起到了極板的作用。根據(jù)套管的設計,在其周圍放置了一些鋁箔,在鋁箔上具有半導體鑲邊,起到了均壓極板的作用。在電容器中具有很多電容屏,零屏屬于里面的一層電容屏,其是與導電桿連接的,而在套管的測量端子中,就會引出電容器中的外一層電容屏,使整個電容器呈現(xiàn)串聯(lián)的結構。因此,在套管正常的使用過程中,不論是其徑向方向,還是軸向方向,存在的電場較為均勻[1]。 在該套管中,油浸紙是主要的絕緣材料。在對套管制作的過程中,先將普通的紙質材料進行包裹,通常有兩種包裹方式,分別為包纏與迭合,根據(jù)不同的要求,選擇不同的方式進行多次包裹,使其形成密集紙層,之后,將套管送入到真空浸油機中,使浸油能夠均勻、快速的浸入到紙質材料中,形成油浸紙?zhí)坠埽鶕?jù)油絕緣的原理,使套管內部形成多個保護屏障,從而對進出線起到保護的作用[2]。
二、變壓器高壓進出線套管多發(fā)事故原因 在套管使用的過程中,常常會出現(xiàn)一些問題,導致這些問題產(chǎn)生的因素不僅包括了使用與維護過程中的不當,而且在前期生產(chǎn)生的過程中,由于技術的原因,也能使套管出現(xiàn)問題,使套管的絕緣性能遭到破壞,從而引起變壓器的絕緣事故。在本文的研究中,就以湘西電業(yè)局發(fā)生的絕緣事故為例,對進出線套管多發(fā)事故原因進行了分析。
(一)事故案例分析 在年底,為了提升電力系統(tǒng)的各項性能,就開始對變電站進行檢修,在對楊公橋變電站1號主變壓器計劃檢修時,需要對進出線套管進行預試測驗,在這一過程中就會發(fā)現(xiàn),A相套管的絕緣電阻為4700Ω,損耗因數(shù)為1.3%,電容量為419.5pF,通過與以往的預試數(shù)據(jù)進行比較發(fā)現(xiàn),就發(fā)現(xiàn)了一些異常,絕緣電阻與電容量變小,損耗因素增加較高。因此,就重點對該套管進行了檢查,發(fā)現(xiàn)套管某處存在漏油的現(xiàn)象,于是,就將該段套管截取下來,重新進行浸油處理。在這一過程中,沒有采用真空浸油的方式,并且,使用的油品沒有進行脫氣,使浸油紙中存在氣體,影響了其絕緣性。再次對其進行預試檢測時,絕緣電阻變?yōu)榱?500Ω,損耗因素變?yōu)榱?.2%,電容量為414.8pF,與往年的預測數(shù)據(jù)相接近[3]。并且,又對浸油中的油品進行了分析,在舊油中,氫氣、甲烷、乙烷、乙炔、乙烯、一氧化碳、二氧化碳、微水等含量較高,而在新油中,不存在甲烷、乙烷、乙炔、乙烯四種物質,氫氣、一氧化碳、二氧化碳含量差距非常的大,只有微水的含量差距較小。根據(jù)上述的所有數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),維護后的油色譜和微水測試都達到了要求,但是損耗因數(shù)依然較高,在恢復運行之前,沒有進行局放試驗。在恢復運行之后,只是運行了5天,變壓器就出現(xiàn)了差動保護,仔細進行檢查后發(fā)現(xiàn),是由套管絕緣不夠引起的,在其法蘭處出現(xiàn)一個小洞,后一層電容屏的引線斷開,從而使套管內部出現(xiàn)較多的氣體,從而引起的跳閘動作。
(二)絕緣擊穿分析 在套管中的電容芯子部位,在其外面有多層油浸紙包圍,構成了重要的絕緣結構,如果油浸紙在浸透的過程中,沒有按照規(guī)定來進行,就會使油浸紙中出現(xiàn)氣隙,或者是油中存在氣泡,導致套管的電場出現(xiàn)不均勻的問題,從而產(chǎn)生局部放電的現(xiàn)象。而且,在套管長期的使用過程中,隨著時間的推移,套管內部的氣體與液體的組成結構發(fā)生了改變,也會對其內部氣泡或氣隙的場強造成影響,從而使套管出現(xiàn)局部放電的現(xiàn)象,如沒有及時的發(fā)現(xiàn),依然進行使用,就會使戒指劣化的速度加快,從而對絕緣造成了擊穿[4]。
1、絕緣油中氣泡產(chǎn)生的局部放電 在本次研究案例中,在進行維修時,沒有進行脫氣措施,使油中存在這氣泡,并且,在浸油時,使用的方法不當,使用的不是真空浸油的方法,因此,在上述兩種因素的影響下,當用該油對油紙進行浸泡時,就會將氣泡帶入到油紙中,通過擠壓,在油浸紙中出現(xiàn)氣泡。在其使用的過程中,油與氣泡就會串聯(lián)起來,構成了一個等值電路。在等值電路中,油的介電常數(shù)為2.2,氣泡的介電常數(shù)為1.1。因此,油的電壓就高一些,氣泡的電壓較小一些,而產(chǎn)生的場強正好相反。由于氣泡的場強較高,所以在該區(qū)域就會出現(xiàn)局部放電的現(xiàn)象,產(chǎn)生局部放電的情況下,就會使該區(qū)域的溫度上升,導致氣泡范圍一步擴大,從而是放電現(xiàn)象更加嚴重[5]。
2、油浸紙的氣隙產(chǎn)生局部放電 油浸紙這是一種組合絕緣材料,如在其內部出現(xiàn)氣隙,通過高等級交流電壓的情況下,導致氣隙受到的電壓較高,但是擊穿場強沒有變化,因此,就會出現(xiàn)場強大于油紙層,擊穿場強又小于油紙層的問題,從而使該區(qū)域出現(xiàn)局部放電的現(xiàn)象。與此同時,在外施電壓升高的作用下,又使局部放電產(chǎn)生的電壓充至起始電力電壓中,使該區(qū)域出現(xiàn)二次放電的現(xiàn)象[6]。
(三)局部放電產(chǎn)生安全事故 當出現(xiàn)上述的局部放電現(xiàn)象時,就會使套管出現(xiàn)燒損的問題,絕緣性能劣化,對整個結緣造成非常嚴重的破壞,在使用的過程中,在較小擊穿電壓的作用下,就會對電容量造成影響,使其出現(xiàn)損壞的問題。在將其應用到正常的變壓器中,套管會出現(xiàn)多次的局部放電現(xiàn)象,逐漸的使其絕緣擊穿,也就是說電流流入到了電容中的外一層電容平中,從而將電流導入到導電桿中,使其形成了對地短接,出現(xiàn)了短路的問題。這時,就會產(chǎn)生較多的熱量,不僅會對油產(chǎn)生氣化的作用,而且還會使一部分油進行分解,增加了套管中氣體的含量,從而使其內部的壓力增加,當壓力達到一定程度時,就會導致變壓器跳閘,如果壓力增長的迅速,沒有時間來進行跳閘,就會使變壓器出現(xiàn)爆炸[7]。
三、變壓器高壓進出線套管多發(fā)事故的改善對策 為了使套管能夠在變壓器進出線中更好的應用,重要的就要加強對油浸紙?zhí)坠苓M行研究,更加了解其放電機理,避免局部放電現(xiàn)象的出現(xiàn),從根本上保證變壓器安全、穩(wěn)定的運行。在避免局部放電現(xiàn)象時,可以從以下幾個方面進行改善:首先在對套管進行設計時,要計算出合理的工作場強,以使套管在長期的運行中,降低局部放電現(xiàn)象的出現(xiàn)幾率;其次,加強油紙的研究,將油紙具有的介電常數(shù)降低,減少套管的介質損耗;后,在選擇浸油時,可以選取介電常數(shù)較高的油品,使其產(chǎn)生較低的電場,增加了浸油的吸氣性能。與此同時,在維護的過程中,還要使用正確的維護方法,才能真正的使套管絕緣性能得到保證