河南平高集团有限公司 冯满秋 刘佳春 孔志武
GIS电站电器件的防潮工作研究
河南平高集团有限公司 冯满秋 刘佳春 孔志武
我国电力工业近年来发展迅猛,所需GIS数量逐年递增。GIS设备具有占地省、安装维护工作量少、检修周期长等诸多优点,因此在土地资源稀缺的城市中心区得到越来越广泛的应用。所谓GIS,即气体绝缘金属封闭开关设备,它将断路器、隔离开关、接地开关、快速接地开关、电流互感器、电压互感器和母线等元件组合并封闭于金属壳体内, 充SF6气体绝缘组成一种组合式高压电器。本文,笔者着重分析了在南方潮湿气候下运行多年的GIS电站出现的典型问题。
笔者发现,南方电站传真反馈以及售后服务人员反馈的常见问题中, 运行多年的GIS,因其汇控柜及机构箱内部的电器件出现烧损、拒动、接触不良导致汇控柜和机构非正常工作的情况占一定的比重。其中,现场电器件直接烧损的问题最为突出。从表面上看,这是由于电器件本身的质量原因造成的,例如,接线处金属表面腐蚀,绝缘材料绝缘等级不够,电器件材料环境性能的稳定性和相容性不够等。但不可忽视的是,笔者公司所选用的电器件均通过了耐潮型式试验。但是,南方潮湿的空气对于汇控柜及机构内电器件的累积影响不可小觑。尤其是入夏之后,高湿热气候对汇控柜、机构内部电器件形成了强大考验。潮湿不但会造成各种故障,还会大大缩短汇控柜以及机构内部电器件的使用寿命,如,接触器、辅助开关、万能转换开关以及小型断路器等电器件。接线端子上所接线路较多,在潮湿的空气里,这些接线端子上容易附着一些极为细小的水珠,而这些肉眼几乎看不到的小水珠往往会令电器件“罢工”。此外,由于汇控柜、机构箱均有通气装置,空气中的灰尘会顺着通气孔钻入,吸附在接线端子上,当达到一定程度,并且在潮气的参与下,就会有较大的导电性。尤其是有些有害粉尘较多的地区,粉尘会进入汇控柜及机构,造成绝缘表面污秽,影响电器件的绝缘性能,造成端子间短路,引发故障,甚至使电器件烧损乃至报废。
如何避免汇控柜、机构箱内的电器件受潮?笔者所在公司在结构设计、材料选用、工艺处理等方面进行了改进。例如,在选用金属材料时,依据不同的使用环境,进行相应的选择和设计;在选用绝缘材料时,按照其在产品中所担负的功能以及产品要求的环境保护能力确定性能参数。而工艺处理更为精细,例如对绝缘材料的耐潮、耐霉、防静电和污秽的处理,采用增加表面光洁度、表面涂覆环氧气干漆等。在GIS电站现场,为了使GIS产品得到更好地运行,应重点做好以下工作。
1. 改善局部环境,保证设备的正常可靠运行。装设GIS的房间需要特别注意防潮问题,应适当开关窗户阻止或散发潮气。有条件的电站可以购买除湿机处理过湿的空气,加装空气过滤装置以阻止灰尘进入等。户外装设GIS的电站,有条件的最好对GIS产品的汇控柜和各机构定期进行维护。可用风机对准电器件吹,不仅能吹去长年累月堆积的灰尘,还可以吹散潮气,将湿热环境对电器件的损害程度降到最低。
2. 对于像接触器、辅助开关、万能转换开关、小型断路器、电机等电器件的防潮,最有效的办法就是定期使用,不要长年不用。汇控柜以及各机构运转时电器件产生的热量能够驱散各种电器件内部、表面及柜体内或机构箱内的潮气。
3. 对于长年不用的汇控柜和机构,可以在汇控柜内或机构箱内合理的位置放置一些干燥剂,以利于空气中水分的吸收。
4. 对于已经出现电器件接触不良问题的汇控柜和机构,用户在等待维修人员到来之前,可以做些积极的工作。例如,及时清除接线端子上的灰尘和潮气,有时可以直接解决问题,使GIS设备尽快重新投入运行,从而最大限度地减少损失。
5. 汇控柜内准备有加热驱潮电阻,一般F6为加热驱潮电阻电源。应定期供电,使汇控柜内部空气干燥。机构内部也有驱潮加热线路,应经常开启电源,使驱潮加热电阻工作。以断路器弹簧结构为例,其原理图见图1。
我国南方天气潮湿,空气湿度较大。尤其是进入夏季后,在高温的参与下,电器件所受影响尤为突出:空气湿度大会加速接线端子金属的腐蚀;绝缘材料受潮会使绝缘电阻的绝缘性能下降;霉菌繁殖旺盛也会加速绝缘下降等。因此,笔者建议电站专业技术人员,因天气潮湿,机构内的电器件应定期运转,可用其自身发出的热量来驱散机构内部的潮气,实施相关驱潮措施,定期给驱潮电阻回路电源通电,使驱潮电阻投入工作。并且,这些举措还应形成制度,认真实施,防止汇控柜和机构内部电器元件绝缘、导电体损坏,同时还可防止漏电、电线短路等事故的发生。总之,用户可以多掌握一些电器件使用常识,这些常识能够帮助电站减少相关问题的发生,延长机构内部电器件的使用寿命。