范朋飞
大唐武安发电有限公司 河北省邯郸市
摘要:通过对某发电厂6kV共箱封闭母线结露故障问题的排查与检修工作,可以看出引发母线结露问题的主要原因在于母线的密封结构存在不够严密的问题、隔板处理不足等方面,为提高运行稳定性、保障操作安全性,需要采取有效防范措施加以预防,并根据实际事故发生特点及改善需求做出有效改造。基于此,本文在分析6kV共箱封闭母线结露事故产生原因的基础上提出了提高封闭母线密封效果等防范措施,并给出了相应的改造方案。
关键词:共箱封闭母线;结露;原因;防范;改造
引言:6kV共箱封闭母线是变压器低压侧与高压配电柜中实现电流传播的不可或缺的重要设备,它的运用能够有效避免外界环境潮湿、灰尘等杂质对变压器和配电柜的影响,是有效规避环境问题产生的接地故障的重要工具。封闭母线外壳采用铝板材料,具有较强的防腐蚀能力,同时有利于降低附加涡流的消耗,加上多点接地的设计,能够避免触电事故地发生,对于土建难度降低意义重大。但随着使用时间的延长,封闭母线也暴露出很多问题,影响使用效率,加强对其问题的研究与改善至关重要。
一、6kv共箱封闭母线结露事故的发生原因分析
共箱封闭母线结露事故的产生原因在于绝缘部件表面存在杂质污秽,导致潮气渗入从而导致结露,为封闭母线结露营造了结露的适宜环境。绝缘层表面的杂质被水分溶解,进而形成导电膜,导致绝缘子表面绝缘电阻降低,泄露电流增加,产生局部放电现象,并逐渐发展成为相间短路问题。由此可分析出封闭母线结露事故产生的几点原因,具体如下:
一是共箱封闭母线的封闭作用不明显,只能防止体积较大的物体进入,不能有效防止风沙、灰尘等杂质进入,潮气更易跟随空气进入。随着表面灰尘积累的日益增加、潮气的不断进入,当母线停运后绝缘子会逐渐冷却,此时温度逐渐地域周围空气温度,绝缘子表面会因此吸附潮气从而形成结露现象[1]。
二是隔板处理不合理。理论上而言,隔板具有一定地防止共箱封闭母线内部冷热气流交换的作用,能够避免结露问题的出现。但事实证明,共箱封闭母线隔板也是造成结露问题产生的重要原因之一。因为隔板材质为环氧树脂,它有着不阻燃、坚硬、易受潮的特质,当安装在共箱封闭母线内时,室内外存在的温差以及母线运行过程中发生变化时、或者遇到异常天气时,都有可能导致隔板表面出现大量结露,并成为影响母线运行的重要阻碍。
三是共箱封闭母线的密封性不足。共箱封闭母线一般是通过焊接方式进行连接的,外壳材质通常为铝材,而铝材具有容易与氧发生反应的特点,很容易在其表面生成严密而难熔的氧化膜,随着氧化膜的增加,容易形成焊缝夹渣[2]。此外,液态铝可以溶解氢气,因此融化的焊缝金属在快速冷却过程中氢气无法排出,进而在焊缝中形成气孔,影响母线密封性。
四是共箱封闭母线的密封条老化导致密封效果进一步降低。共箱封闭母线的密封效果不仅受其材质的影响,还会受其所配备的密封条的影响。密封条的完整度、光滑度等都决定着其密封效果,在长期的使用中,灰尘杂质等物质的累积会逐渐降低密封条的密封效果,同时随着使用年限的增加,密封条也会逐渐老化,可能存在破损或脱离共箱封闭母线等情况,从而导致共箱封闭母线的密封效果进一步下降,为共箱封闭母线结露事故地发生埋下了隐患。
五是环境温度变化带来的影响。一般而言,共箱封闭母线由户内和户外两部分组成,内部是贯通的,这意味着当环境温度发生变化较大、温差较大时就有可能导致共箱封闭母线出现结露等问题。
共箱封闭母线在环境温度较高的环境中运行时,机组负荷较高,而母线内部及外部的相对温度也相对较高,当共箱封闭母线处于环境温度较低的环境中时,机组负荷变小,加上封闭母线的导体、外壳等一般都为铝金属材质,因此温度低时母线温度也会变低,进而导致了结露事故地发生。此外,除了冬季气候的影响,室内空调如果正对着共箱封闭母线吹冷气也是导致其发生结露事故的重要原因所在。
二、共箱封闭母线结露事故的预防与改造
(一)去除环氧树脂隔板
环氧树脂隔板的特性意味着它容易导致绝缘能力下降,从而影响整个封闭母线的正常运行。因此,为防止共箱封闭母线结露事故的发生,需要拆除环氧树脂隔板,拆除之后,房间内的热气流与室外的冷气流会在共箱封闭母线中形成涡流旋风,当温差增加时,冷热气流交汇就会产生雾气,如果雾气凝结到支持绝缘子或隔板上就会变成结露,从而影响母线绝缘效果。但母线内所产生的气旋也会将产生的结露进行汽化蒸发,从而使绝缘子、导体和隔板的结露逐渐转化为水滴,阻止其进一步形成水膜,从而达到提高共箱封闭母线绝缘效果的目的,有效避免母线结露问题的出现[3]。
(二)优化共箱封闭母线的密封性
共箱封闭母线的密封效果与生产厂家的设计、制造有着紧密联系,因此,要提高其密封效果,需要从源头抓起。生产厂家应根据优化需求,对母线结构进行优化设计,改善设计方案,提升其设计合理性。例如在母线密封盖板、法兰处等位置增加螺丝,增加密封橡胶条等,以此提升母线的密封效果。同时,还可以从母线箱体的焊接上入手提升其密封性,如对焊缝、焊渣采取补焊措施。此外,生产厂家应遵循质量第一的生产原则,建立良好的生产标准,明确生产质量要求,要求技术人员必须根据母线结构找到母线泄露的原因所在,并制定出有效的调整措施,还应要求质检人员把好质量检查的重要关卡,做好对所有母线产品的质量审核,进一步避免母线泄露问题地出现[4]。另外,要提高共箱封闭母线的密封效果,还应从优化密封条的密封效果入手。通过机组检修对密封条进行定期检查和更换,同时严格开展对密封条的气密试验,通过提高密封条的密封性能防止空气对流,从而有效避免结露问题的出现。
(三)优化绝缘子的绝缘效果
共箱封闭母线绝缘效果不足的主要原因在于绝缘子表面不够干净整洁,导致潮气吸附能力变强,为电流的泄露提供了有效通道。因此,要优化绝缘子的绝缘效果,需要保持其表面的整洁与干燥,也可以通过增加母线导体和绝缘子之间的绝缘层实现。但因为设计不够合理,必须保持全封闭才能实现完全防止灰尘等杂质进入,因此,其工作量14较大。需要通过提高绝缘子的爬距,改善绝缘子受污或受潮的环境,改变绝缘子的放电路径是防止绝缘效果降低的有效方式。对于爬距不足的绝缘子而言,可通过增加硅橡胶增爬裙等方式调整爬距,还可通过采用特殊材质制作绝缘子提升其绝缘效果。如DMC材质,该材质具有较强的憎水性能,在恶劣环境中,即使形成了细小水珠,也不会形成连续水膜,从而达到防止电流泄露、提高绝缘子绝缘效果的目的。
结束语:共箱封闭母线是发电厂运行中不可或缺的重要设备,也会保障用电安全的重要工具。但其存在的结露问题将会成为影响其功效发挥的重要阻碍。因此,需要加强对共箱封闭母线结露问题的解决。首先应找到产生结露问题的原因所在,在此基础上,有针对性地采取防范措施提升其绝缘性及密封性,更好地起到保护作用。例如撤除环氧树脂隔板、提高共箱封闭母线密封性、提高绝缘子绝缘效果、检查和更换密封条、改善共箱封闭母线工作环境等措施。在使用过程中,还应加强检查维修力度,及时发现并解决问题。
参考文献:
[1]毛洪武,方浩.6KV共箱封闭母线结露事故的防范措施及改造方案[C].//福建省电机工程学会.福建省电机工程学会第十四届学术年会论文集.2014:1-6.
[2]李军伟,张浩,张金堂.共箱封闭母线结露造成绝缘事故[J].农村电工,2014,(12):30-30.
[3]连宏伟,郭万虎,张军, 等.共箱封闭母线结露事故分析及改造[J].内蒙古电力技术,2009,27(z1):87-89.
[4]张婷,赵绪.离相封闭母线结露原因分析和治理[J].中文信息,2015,(5):346-347.