化工廠6kV電氣設(shè)備絕緣防護(hù)

王維成

摘 要 本文以某化工廠為實(shí)例，就6kV電氣設(shè)備絕緣防護(hù)實(shí)踐工作展開探究，希望能夠從理論層面上為化工廠電氣設(shè)備的使用與維護(hù)提供一點(diǎn)支持與指導(dǎo)。

【關(guān)鍵詞】化工廠 6kV電氣設(shè)備 絕緣防護(hù)

2013年，某化工廠發(fā)生了多起6kV電氣設(shè)備絕緣擊穿引發(fā)的短路故障，給整個(gè)工程生產(chǎn)帶來的嚴(yán)重影響。針對(duì)這一問題，2014年該工廠針對(duì)管轄區(qū)域電氣設(shè)備的絕緣防護(hù)展開了研究與分析，并取得了相對(duì)理想的效果。

1 絕緣防護(hù)實(shí)踐成果

1.1 對(duì)絕緣子爬電距離進(jìn)行檢查與確認(rèn)

根據(jù)基本規(guī)則，對(duì)高壓電機(jī)接線盒與開關(guān)柜、電容器柜內(nèi)環(huán)境進(jìn)行控制，確保絕緣子爬電距離在1.48～1.6cm/kV的范圍內(nèi)，因此6kV電機(jī)接線盒與6kV開關(guān)柜、電容器柜內(nèi)絕緣子爬電距離應(yīng)控制在8.88～9.6cm的范圍內(nèi)。

在對(duì)6kV電機(jī)引線進(jìn)行處理時(shí)，由于帶電體爬電距離應(yīng)超過90mm，因此需要檢查并確認(rèn)全部6kV電機(jī)接線盒內(nèi)引線絕緣子，如果發(fā)現(xiàn)有錯(cuò)誤的安裝情況，就要采取相應(yīng)的整個(gè)措施。并且還需測(cè)量與檢查電容器柜與6kV變電所開關(guān)柜的每個(gè)支撐絕緣子，嚴(yán)格按照要求控制其爬電距離。

1.2 控制絕緣子表面電導(dǎo)

絕緣子表面的干燥度與清潔度決定了其電導(dǎo)大小，如果表面有一層超薄的水膜，那么就會(huì)使電導(dǎo)得以顯著提升，并且當(dāng)有污物存在于水分之中時(shí)，那么將會(huì)進(jìn)一步增加絕緣子表面電導(dǎo)。相較于水分子內(nèi)聚力，PRTV等弱極性介質(zhì)的分子與水分子附著力較小，因此在絕緣子表面水分子并不會(huì)形成連續(xù)的水珠，因此具有較高的電阻率，難以發(fā)展放電現(xiàn)象，并且會(huì)大幅度提高閃絡(luò)電壓。因此，在采取絕緣防護(hù)措施時(shí)，應(yīng)將PRTV涂刷在相應(yīng)6kV電氣設(shè)備的絕緣子上，如此可以大幅度提升供電系統(tǒng)絕緣子整體抵抗閃絡(luò)電壓的能力。

1.3 改進(jìn)電機(jī)接線盒內(nèi)引線與電纜的連接方式

為了使滑閃放電得到有效控制，可以采用直連式連接形式，將部分電機(jī)接線盒內(nèi)引線與電纜相連。其中套管電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度分布垂直并且非常不均勻，因?yàn)樘坠芘c法蘭接觸邊緣有非常強(qiáng)的電場(chǎng)，所以如果電壓不高，法蘭邊緣會(huì)有電暈放電現(xiàn)象發(fā)生。而電壓超過某個(gè)臨界值的話，那么絕緣子沿面還會(huì)有樹枝狀火花出現(xiàn)，也就是滑閃放電。如果有滑閃放電發(fā)生，就算外部沒有增加較多電壓，放電火花也會(huì)向另一極延伸，使閃絡(luò)擊穿形成。

關(guān)于滑閃放電，如果處于高頻電壓條件，那么就會(huì)大幅度降低滑閃放電電壓；電壓與滑閃放電長(zhǎng)度增長(zhǎng)速度成正比例關(guān)系，如果僅僅通過絕緣子沿面爬電距離的增加來對(duì)滑閃放電進(jìn)行抑制，是無法取得理想的效果的；此外，穿心絕緣子厚度與滑閃放電長(zhǎng)度成反比例關(guān)系。通過電壓變化速度的控制，可以使滑閃放電減小。

因?yàn)榘惭b在電機(jī)接線盒內(nèi)的穿心絕緣子難以采取有效措施來對(duì)滑閃放電加以控制，因此在電機(jī)引線絕緣子防護(hù)中，如果接線盒內(nèi)的穿心絕緣子出現(xiàn)發(fā)熱變色、表面滑閃放電，那么就要進(jìn)行拆除，并采用直連式的方式將電聯(lián)與電機(jī)引線連接到一起。在本文所提到的化工廠中，單機(jī)引線絕緣防護(hù)中發(fā)現(xiàn)上文提到的情況的電機(jī)有5臺(tái)，技術(shù)人員將現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)了滑閃跡象的穿心絕緣子拆除掉，并按照直連式的形式將電聯(lián)與電機(jī)引線連接到一起，具體如圖1所示。

1.4 規(guī)范絕緣材料使用情況

現(xiàn)階段，化工廠技術(shù)人員對(duì)使用的電氣絕緣防護(hù)材料的絕緣性能、耐溫性能等參數(shù)進(jìn)行了測(cè)定，并與現(xiàn)場(chǎng)情況相結(jié)合，規(guī)范了相關(guān)絕緣材料的使用范圍。如表1為絕緣材料防護(hù)材料絕緣性能及耐溫性能的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

如果電氣設(shè)備已經(jīng)采取了防護(hù)措施，那么就以電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程為指導(dǎo)進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，經(jīng)過試驗(yàn)顯示全部都符合要求。然而上述防護(hù)方法僅僅對(duì)絕緣材料的電氣短時(shí)絕緣性能予以了分析，而絕緣材料熱劣化、腐蝕、衰老等情況并沒有涉及，因此在采取防護(hù)措施一年左右，引線防護(hù)材料就出現(xiàn)相應(yīng)問題，例如開裂、老化等等。

1.5 改善電纜外部敷設(shè)環(huán)境

為了使電纜絕緣遭受機(jī)械傷害的情況得以避免，技術(shù)人員對(duì)電纜外部敷設(shè)環(huán)境進(jìn)行了改善。根據(jù)電纜防護(hù)處理方案，該化工廠逐一檢查了管轄區(qū)域內(nèi)的6kV電纜，分別發(fā)現(xiàn)有尖刺物扎入電纜護(hù)套、電纜外皮破損以及電纜與橋架邊沿切割等現(xiàn)象共計(jì)75處。技術(shù)人員以電纜防護(hù)處理方案為依據(jù)處理了這些問題，為6kV電氣設(shè)備遭受機(jī)械損傷而造成的絕緣擊穿問題提供了有力保障。

1.6 調(diào)整設(shè)備運(yùn)行溫度

絕緣介質(zhì)的熱劣化進(jìn)程可以通過設(shè)備運(yùn)行溫度的調(diào)整來加以控制。所謂的熱劣化，就是指絕緣介質(zhì)所處工作環(huán)境如果溫度過高，那么就會(huì)發(fā)生不可逆的絕緣性能變化。在運(yùn)行過程中，必須將絕緣介質(zhì)工作溫度控制在允許溫度以內(nèi)，否則就會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)熱劣化現(xiàn)象。根據(jù)熱劣化8℃規(guī)則，對(duì)于A/B級(jí)絕緣而言，當(dāng)其運(yùn)行溫度超過允許溫度8℃時(shí)，那么就會(huì)縮短50%的壽命。

2 取得的效果

自化工廠6kV電氣設(shè)備采取絕緣防護(hù)措施之后，電氣設(shè)備故障率得到了有效控制，2014年之前，該化工廠所管轄的區(qū)域的電氣設(shè)備受絕緣擊穿而引發(fā)的供電系統(tǒng)波動(dòng)事故為兩起，而采取防護(hù)措施之后，該化工廠則沒有在發(fā)生電氣設(shè)備絕緣故障。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，為了保障化工廠正常生產(chǎn)，就需做好其6kV電氣設(shè)備的絕緣防護(hù)工作。本文所舉實(shí)例在工程電氣設(shè)備絕緣防護(hù)方面取得了比較理想的效果，因此具有較高的參考價(jià)值以及指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)

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[2]宋勇.電氣設(shè)備絕緣的高電壓試驗(yàn)與安全防護(hù)之探討[J].電子世界，2015（15）：156-157.

作者單位

江蘇省晉煤恒盛化工股份有限公司 江蘇省新沂市 221400endprint