农村10kv 变电站环境问题初探

杨春虎

（国网公司山西技培中心 大同分部，山西 大同 037000）

一、气候条件的影响

1.温度条件的影响；低温—引起的结冰，使变电设备材料收缩、变硬、发脆，变压器油层粘度增大，密封垫失效漏油。

高温—使变电材料氧化、干裂、裂解、软化、熔化、升华，绝缘老化，电性能下降、电缆胶流失。

温度突变—会使变压器材料发生机械结构变形、开裂，瓷绝缘子破裂。在高湿条件下变压器表面凝露，加速潮湿的影响。

2.湿度的影响：在一定温度下，当空气中水蒸气汽含量增加时，潮气便渗透、扩散进入变电材料内部而引起变压器使用的材料发生理化性能的变化。绝缘材料受潮后，使变压器内部材料电性能下降，绝缘电阻和电击穿强度降低，介质损失角增大。

当空气中相对湿度到达90%以上时，或接近饱和时，遇到温度波动，将使材料表面水蒸气凝露形成水膜，引起材料表面电阻下降，金属表面腐蚀，导致变压器外部内部材料表面放电、闪络或金属结构件锈蚀，电触点接触不良。

当相对湿度为80～90%、温度为25～30 度时，霉菌将旺盛地繁殖，它破坏变压器的外观，同时合变压器性能下降受到影响。

常用金属腐蚀临界湿度，铁为70～75%，锌为65%，铝为60～65%；当超过临界值时，其腐蚀速度将成倍增加。

当湿度低到30%以下时，木材、绝缘材料会产生干燥，变形，甚至龟裂。

3.大气压力的影响：高原地区的气压随海拔高度增加而降低，低气压将引起变压器内部、外部材料膨胀，造成变压器箱体变形或故障，它还使空气介电强度下降，造成开关灭弧困难，直流电机换向恶化；在高电压下低气压空气引起放电，使绝缘子产生电晕。

海拔低于海平面的地区，气压将随深度增加而增高。在高气压环境中变压器内部、外部材料将被压缩变形，造成机械故障或造成密封垫性能降低而失效。

4.太阳辐射的影响：其影响可分为热效应和光效应。热效应的影响和高温相同。光效应在与氧气、水汽同时作用下，使有机材料表面迅速劣化、脆化和褪色，材料使用寿命下降。

5.雨的影响：雨水从变压器外壳的交接面或密封面渗入，引起内零部件腐蚀，密封材料或润滑脂变质；还会影响户外高压电器潮湿放电电压下降。毛毛雨使变压器表面形成污染的水层和高压绝缘子的外绝缘闪络。强雨对外壳结构产生水击作用。

6.雪、冰的影响：细小的雪花在变压器外壳合缝处有渗透作用，在停电后融成水、结成冰，影响高备的性能和安全。户外隔离开关受冰雪作用会使分合困难，还会影响触头导电性能而使局部发热或触头机械损伤。冰雪还会影响户外变压器绝缘性能，空气避雷器间隙覆盖冰雪时，其放电电压随着冰雪电阻率的减小而降低，当冰雪被污染时更为严重。积在绝缘子瓷裙上的雪花，融化时遇到气温骤降至－4 度以下时，会形成冰串而引起闪络放电。

7.腐蚀大气的影响：大气中腐蚀气体有盐雾、二氧化硫、硫化氢、氯气、盐酸、氨气、臭氧和氧化氮等。在潮湿的大气中（最大相对湿度高于70%），这些气体会加速腐蚀金属材料，破坏变压器外观和机械机构影响触点的导电性能。

8.爆炸性混合物的影响：煤矿井下甲烷、氢气、煤尘、化学工业中的乙炔、二氧化碳、水煤气、石油等易燃易爆和面粉厂中的粉尘等物质，在大气中与空气混合而成为爆炸性混合物。将引起变压器爆炸。

9.霉菌、昆虫及其它有害动物的影响：霉菌分泌物会污染变压器外壳表面甚至引起纤细金属导线腐蚀。霉菌引起的酸性物质，使变压器绝缘性能下降，光学仪器镜头长霉，损坏光学仪器玻璃透光性能。

10.机械力（冲击、加速度和振动）的影响：由于机械力作用使变压器结构松动或疲劳破坏；在振动时有可能产生共振，更加剧上述破坏效应。冲击力还会使电接触点位移或变形，造成电气故障。

11.雷电的影响：直接雷击或受雷击感应造成的过电压，使变压器内部绝缘击穿或外绝缘闪络。雷电流使变压器烧坏，或生产强大动力使变压器导电部分变形和损坏。闪电雷击的电磁波也会干扰无线电通讯。

二、自然条件分类和分级

1.GB4797.1—84《温度和湿度》及GB4797.X—XX〈生物环境〉等。IEC721—2 将自然环境条件按温度和湿度、降雨和风、气压、太阳辐射和温度、砂尘、盐雾、风、地震引起的振动和冲击、植物、生物和霉菌等种类组合分别进行标准定值和分区。

2.温度和湿度：BG4797.1—84 将我国的自然气候分成六个区，寒冷区、寒温区、暧温区、干热区、亚湿区、湿热区。

3.生物环境区：分为四大区，鼠类区、霉菌鼠类和鸟类、霉菌鼠类蚁类和鸟类、生物活动频繁和各种危害区。

三、应用各种环境条件的分类和分级

1.环境条件的组合，详见IEC721—3 文件。

2.应用环境条件参数确定，用一组代表不同等级的符号组合表示。见GB4798 系列。

四、小结

综上所述；环境条件直接影响变压器运行工作，室外变压器影响更大。所以，10kv 及以上的变压器供电的变电站应充分考虑环境条件的影响。遵循环境防护原则；科学地分析变压器的工作环境，正确地确定各项环境参数值，使防护方案尽量可能经济合理。应用GB4798 中的有关规定。比较各种防措施的经济效果，选择最佳方案，人工环境试验方法是快速检验环境防护质量的有效方法，应合理使用。