高海拔区域35kV 户内绝缘套管的改进

熊仲金，李焱军，和颂泽

(云南电网公司怒江供电局，云南 怒江 六库 673100)

0 前言

某35 kV 户内交流铠装移开式金属封闭组合开关柜缺陷主要是35 kV 绝缘套管从投产以来，有不正常杂音的放电声，夜间可发现局部放电火花。经过数次隐患缺陷处理均未起效果。投入运行以来35kV II 段电解整流III 回出线间隔绝缘套管发生多起爆炸事件，最严重的一起为引起#2 主变高压侧、中压侧断路器跳闸，绝缘套管炸裂并起火。事件发生后将所有绝缘套管全部更换为带有均压环的绝缘套管，并在母线排上加装高压绝缘护套，仍然不正常。

1 绝缘套管缺陷事故原因分析

该变电站海拔高程2 480 米，所在地污秽程度为III 级。年平均气温11.3℃，最高气温34.8℃，最低气温－10.2℃，多年平均降雨量1 008.1 mm/年，平均风速1.3 m/S，最大风速16 m/S，地震强度8 度，35 kV 高压室已经安装有工业除湿机，湿度满足要求。气间隙不得小于300 mm，瓷绝缘件爬电距离不得低于18 mm/kV，当海拔高度大于1 000 m 时，每增大1 000 m 要进行10%的修正。110 kV 金鼎锌业变35 kV 户内交流铠装移开式金属封闭组合开关柜，使用的绝缘套管型号为CMZ3－35，套管共有三个规格的内孔尺寸，分别为132×22 mm，92×40 mm，92×18 mm，所有套管外形尺寸均为一致。套管口外径270 mm，法兰尺寸为274×274 mm，四个螺丝孔中心距，220×220 mm，爬电距离518 mm，根据规定爬电距离不能满足要求，并且绝缘套管内部未配置均压环，长期带缺陷运行。通过将所有绝缘套管全部更换为带有均压环的套管，运行过程中通过设备巡查及数据分析暴露出:绝缘套管外形尺寸没有按高海拔2 480 米进行修正，绝缘套管存在爬电距离达不到技术规范修正值要求，均压环不规则、内环壁半导体不均匀、均压环引出线无半导体绝缘、固定不可靠等缺陷，这些因素容易产生悬浮电位，为生产厂家技术不过硬造成的产品质量问题;由于110 kV 金鼎锌业变供电对象是10 万吨电解铅锌冶炼厂，空气污秽程度为III 级，该站的变电运行设备受到不同程度的污染，致使组合电器柜内设备及套管表面聚集的灰尘不断增多，母排相对相间，相对地间极易产生沿面放电，使母排温度升高，运行一段时间后套管绝缘逐渐下降，绝缘强度逐渐降低，母排对地形成沿面闪络，局部击穿而形成短路状态，母排电阻增大，但供电负荷仍然保持不变，达到满足负荷电流穿越受阻碍的要求，电流呈现波动性不断增大，致使母排温度升高加剧，当温度达到绝缘燃烧点，母排B、C 两相绝缘套管对地绝缘完全消失时，两相短路引起#2 主变高压侧、中压侧断路器跳闸。操作合上该条35kV 线路，上述故障点温升瞬间急剧恶化，引起II 段母线供给电解整流三回出线处短路，造成#1 主变高、中、低三侧的断路器跳闸，短路电流过大产生较大电弧，造成开关、母排及相关元器件的损坏。通过收集该变电站运行数据，全部更换为带均压环的绝缘套管仍然存在隐患，经分析为生产厂家从设计研制、高海拔修正值、生产设备、技术条件、制造环境及制造工艺达不到生产要求造成，经对生产出品的绝缘套管经检测分析，存在均压环不规则、套管内环壁半导体不均匀、均压环引出线无半导体绝缘、线径达不到统一标准、固定不可靠、工艺差、厂内局放试验不到位问题。通过分析后建议确定更换主流厂家生产的绝缘套管。

2 防范措施

1)套管内部采用进口先进的屏蔽网，分内外两层，经过合理设计，具有均匀场强，使之不集中无尖端，能够很好的改善局部放电;

2)具有合理的大小伞设计，能够在高污秽等级的情况下不放电;

3)套管外形尺寸合理，爬距满足高海拔要求。

4)加强设备运行巡查，加装温度在线监测装置，进行全程监控;

3 结束语

35 kV 户内交流铠装移开式金属封闭组合开关柜是近几年来的新型设备，便于集中运行控制，占地面积少，户内35 kV 设备由于处于一个既不高也不低的电压等级，对这个等级的设备投入及研究设计力度不足，除绝缘套管方面的问题，其它的问题也依然存在，如电气间隙不足问题，所以要严格按招标设计技术规范把关采购。加强对新产品、新材料的试验检测，在特殊的气象区域，技术难题将超出技术规范标准，因此要结合实际情况，对不能满足特殊气象区域条件的技术规善。

［1］《中华人民共和国电力行业标准》(DL/T 404－2007)

［2］《高压成套电气设备标准》(GB3906－2006)

［3］《高压配电装置设计技术规程》(DL/T 5352－2006)

［4］《高压开关设备和控制设备标准共用技术要求》 (DL/T 5352－2006)