固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜技術(shù)性能分析

王樹(shù)軍

(遼寧當(dāng)凱電力有限公司，遼寧 朝陽(yáng) 122000)

固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜技術(shù)性能分析

王樹(shù)軍

(遼寧當(dāng)凱電力有限公司，遼寧 朝陽(yáng) 122000)

簡(jiǎn)要闡述了固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜的發(fā)展背景和技術(shù)分析，并與SF6氣體絕緣環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)行比較，總結(jié)其優(yōu)點(diǎn)及不足。

固體絕緣；環(huán)網(wǎng)柜；開(kāi)關(guān)元件；SF6氣體

1 固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜發(fā)展背景

SF6氣體絕緣環(huán)網(wǎng)柜因SF6氣體具有優(yōu)異的絕緣和滅弧性能，在電力系統(tǒng)中應(yīng)用十分廣泛。但是SF6氣體是國(guó)際公認(rèn)溫室氣體，《聯(lián)合國(guó)氣候變化公約》對(duì)溫室氣體的排放均有明確的限制要求和減排目標(biāo)，我國(guó)在減少溫室氣體排放方面也承擔(dān)著義不容辭的責(zé)任與義務(wù)，因此國(guó)內(nèi)SF6氣體的使用會(huì)受到越來(lái)越多的限制，逐步減少SF6氣體的排放是國(guó)際社會(huì)的共識(shí)，為了彌補(bǔ)SF6充氣柜和充氣單元柜的不足，近幾年在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上出現(xiàn)了環(huán)保型環(huán)網(wǎng)柜——固體絕緣開(kāi)關(guān)設(shè)備和復(fù)合絕緣開(kāi)關(guān)設(shè)備。

固體絕緣開(kāi)關(guān)設(shè)備和復(fù)合絕緣開(kāi)關(guān)設(shè)備是正在規(guī)模應(yīng)用的配電新產(chǎn)品，而復(fù)合絕緣環(huán)網(wǎng)柜更多的采用固體絕緣技術(shù)，因此固體絕緣越來(lái)越受到行業(yè)的關(guān)注，從技術(shù)可靠性和環(huán)保要求更加嚴(yán)格的發(fā)展趨勢(shì)看，固定絕緣環(huán)網(wǎng)柜具有取代SF6氣體絕緣環(huán)網(wǎng)柜的趨勢(shì)，同時(shí)國(guó)家電網(wǎng)公司發(fā)布了企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/GDW730-2012 12kV固定絕緣環(huán)網(wǎng)柜技術(shù)條件，為固定絕緣環(huán)網(wǎng)柜的發(fā)展提供了技術(shù)保障。

2 固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜技術(shù)分析

所謂固體絕緣開(kāi)關(guān)設(shè)備實(shí)際上就是金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備中的一個(gè)或多個(gè)一次元件，如極柱、隔離開(kāi)關(guān)、母線(xiàn)等，通過(guò)采用固體絕緣構(gòu)成的開(kāi)關(guān)設(shè)備。固定絕緣環(huán)網(wǎng)柜在絕緣結(jié)構(gòu)上是以固體絕緣材料作為絕緣的主要部分，并輔以其他絕緣結(jié)構(gòu)的環(huán)網(wǎng)柜，為了使真正的固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜產(chǎn)品不受環(huán)境條件的影響，將高壓帶電體封閉、包覆或固封，在固體絕緣材料的外表面設(shè)置接地導(dǎo)體，以單一的固體絕緣材料作為主絕緣介質(zhì)，同時(shí)還可以充分發(fā)揮固體絕緣材料擊穿場(chǎng)強(qiáng)的潛能。由于固體絕緣結(jié)構(gòu)在導(dǎo)體與地之間無(wú)空氣介入，導(dǎo)體對(duì)地之間、相與相之間的絕緣由固體絕緣材料承擔(dān)，從而提高了產(chǎn)品的安全性、可靠性。但是進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)需要解決屏蔽及其連續(xù)性、絕緣材料表面金屬化、固體絕緣結(jié)構(gòu)封閉后的散熱、隔離與接地電磁場(chǎng)優(yōu)化等技術(shù)。

3 固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜與SF6氣體絕緣環(huán)網(wǎng)柜的比較

4 固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜優(yōu)勢(shì)與不足

固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜優(yōu)勢(shì)為符合環(huán)保要求，主回路固體絕緣，隔離開(kāi)關(guān)采用空氣絕緣或使用正壓干燥氣體絕緣，不再使用SF6氣體。高性能環(huán)氧樹(shù)脂的應(yīng)用，簡(jiǎn)化的主回路結(jié)構(gòu)，絕緣部件局放在1.2倍額定電壓時(shí)小于10pC，采用分相式外層屏蔽實(shí)現(xiàn)小型、輕質(zhì)化；采用外層屏蔽抑制短路故障、可觸摸，減少維護(hù)量；絕緣殼體采取密封措施后，殼體內(nèi)的空氣與大氣隔離，不受外界環(huán)境變化影響，操作機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)易化設(shè)計(jì)及產(chǎn)品模塊化結(jié)構(gòu)，零件數(shù)量少，免維護(hù)。

固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜也存在如下需改進(jìn)的問(wèn)題：①采用空氣絕緣的隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)，實(shí)質(zhì)上是將斷口兩端的動(dòng)、靜觸座安裝在同一個(gè)絕緣件上，常被稱(chēng)為假斷口。由于這種斷口存在絕緣件的沿面閃絡(luò)因素，大大增加了斷口的擊穿幾率，隨環(huán)境的影響，絕緣材料老化，沿面的泄露電流將會(huì)增加，因此需要進(jìn)一步開(kāi)發(fā)固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜絕緣材料環(huán)氧樹(shù)脂絕緣水平和工藝水平；②固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)主要需解決的問(wèn)題是屏蔽及其連續(xù)性、絕緣材料表面金屬化、電場(chǎng)優(yōu)化等技術(shù)?，F(xiàn)有的產(chǎn)品中大部分絕緣件表面未做屏蔽處理，絕緣件在運(yùn)行時(shí)受灰塵和潮氣侵入，絕緣件的表面電場(chǎng)受到破壞，出現(xiàn)泄露電流，容易絕緣擊穿而發(fā)生相間短路，由此需要研究絕緣表面的處理；③固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜為新技術(shù)產(chǎn)品，產(chǎn)品運(yùn)行的數(shù)量所占比例不大，運(yùn)行時(shí)間較短，需要積累運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)運(yùn)行出現(xiàn)的問(wèn)題，有針對(duì)性對(duì)固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品運(yùn)行更加安全、可靠。

5 固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜發(fā)展前景

固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜市場(chǎng)需求巨大，隨著我國(guó)工業(yè)化、信息化和城鎮(zhèn)化的深入發(fā)展，經(jīng)濟(jì)社會(huì)各領(lǐng)域建設(shè)的加快，所涉及的城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)改造對(duì)智能化、環(huán)保型電力設(shè)備需求將會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)，為智能化、環(huán)保型的電力設(shè)備產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了廣闊的市場(chǎng)空間，固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜將得到廣泛的推廣和應(yīng)用。

[1] GB3906-2006 3.6-40.5kV交流金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備[S].

[2] Q/GDW730-201212kV固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜技術(shù)條件[S].

Analyiss of Technical Characteristics of Solid Insulating Looped Network Cabinets

WANGShu-jun

(Liaoning Dangkai Electric Power Co.Ltd.,Chaoyang 122000,China)

The paper explanis development and technical anaysis of solid insulating looped network and puts forward some improving measures.

solid insulation;looped network;switching element;SF6gas

1004-289X(2015)02-0004-02

TM59

B

2014-03-27