35KV多油断路器介质超标原因及处理方法_secret

1、PAGE PAGE 735KV多油断路器介质超标原因及处理方法【摘要】本文结合实际，就多油断路器经常出现的介质损耗超标问题进行分析，并就常见故障处理提出建议，希望对同行业有所借鉴【关键词】多油断路器 介损超标 分析与措施*公司现有35KV变电站三座，一座是1968年矿井初建时安装的，选用的设备为户外型DW2-35KV多油断路器；另两座为1990年后矿井改扩建时安装的，选用的设备为户内型GBC-35KV少油断路器。从设备运行效果和维护工作量来比较，DW2-35KV多油断路器存在诸多问题，比较突出的是介质损耗超标问题。一、介质损耗电气设备的绝缘结构均由各种绝缘介质构成，由于介质的电导，极性介质中偶

2、极子转动时的摩擦以及介质中的气隙放电，使处在高电压下的介质（或整个绝缘结构）是有损耗的，这种损耗称为介质损耗，它是电气设备绝缘性能的重要指标。DW2-35KV多油断路器使用了大量的绝缘油为绝缘介质，而且引线绝缘套管采用了纸介质绝缘套管，在运行过程中较易发生介质超标现象，影响设备的正常使用。二、介质超标常见原因及处理方法1、绝缘油出现微水。由于开关设备处于户外，密封性能较差，如果安装不合格，或长时间运行，容易造成绝缘油微水，这时往往表现为绝缘油耐压低，达不到规定数值。处理时须对绝缘油进行脱水，一般使用普通滤油机即可完成，如果使用真空滤油机效率更快，效果更好，同时要对绝缘套管、灭弧室进行紫外线烘干

3、，用合格绝缘油对油箱进行清洗。2、绝缘油中浸入熔胶杂质绝缘油中浸入熔胶杂质往往体现在新安装设备中，断路器在出厂前有残油或固体绝缘材料中存在熔胶杂质，安装时清理不彻底，注油后就会使油受到污染；在进行热油循环干燥处理过程中，循环回路、储油罐内不洁净或储油罐内有被污染的残油，也能使循环油受到污染，导致油中再次浸入熔胶杂质；另外，在油的处理系统中，如果使用橡胶管，因橡胶在高温下能分解出微粒胶体。熔胶具有以下特性：（1）粒子能通过滤纸，扩散极慢；普通显微镜下看不见（2）粒子与介质之间有分界面，各成一相，并持有足够大的界面自由能。由于界面自由能有一个自发的减少过程，所以势必引起粒子自动聚结，粒子自动合并，

4、由小变大，当粒子直径大107m时，体系即转变为粗分散系（通常把一种物质细分成或大或小的粒子，分散在另一种物质中所形成的体系）。所以溶胶在热力学上是处于非平衡的不稳定状态。（3）溶胶具有一定的动力稳定性，即胶粒处于不断的运动状态，不能从分散质中分离出来。分散度越大，粒子越小，动力稳定性越大；分散相和分散介质密度差越小，动力稳定性也越大。实际上胶粒有一个沉降平衡过程，即粒子因重力而沉降，使容器底层浓度加大，而粒子的扩散是使全部浓度趋于一致，当这两个过程所起的作用相等时，分散体系在各水平面上的浓度，保持某一固定数值。（4）由于溶胶热力学上的不稳定性，胶粒迟早要经过聚结交大，使分散度降低，胶粒动力稳定

5、性减弱。当粒子大小超出胶体范围时，粒子的布朗运动就克服不了重力作用，而从介质中沉出，这种现象叫做聚沉。所以从理论上说，经聚结而聚沉是溶胶体系的必然发展趋势。溶胶动稳定性大，发展聚沉的时间就长，动稳定性小时，在几分钟之内即可聚沉。许多因素如光、温度、电场等作用能加速聚沉。（5）由于溶胶具有很大的界面和界面自由能，所以有吸附某些物质而降低界面能的趋势。溶胶粒子常常选择吸附作为稳定剂的电解质的某种离子，而其表面带有电行。带电的溶胶粒子在外电场作用下有作定向移动的现象，被称为电泳现象。变压器油的介质损耗因数tg主要决定于油的电导，油的tg正比于电导系数r。油中存在溶胶粒子后，由电泳现象引起的电导系数，

6、可能超过介质正常电导系数的几倍或几十倍。由于溶胶粒子的直径在10-910-7m之间，能通过滤纸，所以油的tg值升高后，经过真空和压力式滤油机处理都降不下来。例如，有的单位采用进口二级真空净油机对油进行热油循环处理100h以上，油的tg值仍没有下降。胶粒能自动聚结，热力学上处于非平衡的不稳定状态，以及光、温度等因素能加速胶粒聚沉的特性，可用来解释油的tg分散性以及油见光、加温、加电压和放置一定时间之后，tg值减小的现象。胶粒的沉降平衡，使分散体系在各水平面上浓度不相等，越往容器底层浓度越大的特性，可用来解释油上层tg小，下层tg大的现象。但是，在热油循环干燥后，当没有达到沉降平衡时，也可能出现上

7、层油tg大而下层油tg小的现象。我公司在1996年，将两台DW2-35KV型开关更新为DW12-35KV型，在安装注油过程中，未对油箱、油管清洗，油箱内绝缘油受到污染，结果导致安装完成后，耐压试验合格，而介质损耗因素超标。对油箱进行清洗后，加入新油后试验，满足了使用要求。3、补充油的介质损耗因数高在检修345#开关过程中，发现油位偏低，现场检修人员未对新油检验就加入开关内，结果造成开关介质损耗因数不合格。为查找原因，测试补充油的介质损耗因数，其结果是：在32时为625，70时仪表指示超过量程无法读数。规程规定，补充油的介质损耗团数不大于原设备内油的介质损耗因数。否则会使原设备中油的介质损耗因数

8、增大。这是因为两种油混合后会导致油中迅速析出油泥，使油的绝缘电阻下降，而介质损耗因数增高。4、绝缘油过滤过程中，时间过长、温度过高，会影响绝缘油介质超标、分层，如我公司316#开关，由于在冷备用过程中长期停用，使绝缘油受潮，引起整体绝缘性能下降。因此对该开关进行真空热油循环干燥处理。在处理过程中，当热油循环的油温上升到30以上时，变压器油的介质损耗因数tg明显上升，油温升到8085 时，油的tg达到规范规定值的10倍以上，而且油箱上部油的tg大（静放时为15146），油箱下部油的tg小（静放时为0102）。5、不同油品混合使用，导致油质劣化，绝缘性能改变。我公司长期使用25#绝缘油，但由于某种

9、原因，加入了45#绝缘油，使得绝缘油的绝缘数值明显下降，介质损耗无法读数，原因是不同油品的平均分子量不同，粘度、比重、闪点虽然都合格，但混合后粘度减小，使电泳电导增加，从而导致总的电导系数增加，即总介质损耗因数增加，分散性也明显增加。所以，在使用绝缘油时，必须由专人负责，完成绝缘油的实验、补充。处理时，不仅要更换新油，而且要多次用合格绝缘油对油箱及相关配件进行清洗，直到合格为止。6、绝缘套管受潮或纸绝缘损坏，导致开关介质损耗因数超标。这种故障的情况较多，一般通过每年预防性试验可以发现，只要及时处理，一般不会造成断电事故，试验时通过测试数据不难判断故障套管。试验时要保持开关处于分断位置，同时要与

10、历年数据进行比较。7、绝缘油静置时间过短，油中存在的气泡导致开关介质损耗因数超标。多油断路器安装、检修后，在加油过程会产生大量气泡，由于绝缘油中大量气泡的存在，使得开关介质损耗因数超标8、外界干扰、测量误差等也会造成介质损耗因数超标。三、预防措施1、必须按规定进行预防性试验，试验记录要保存完好，以便于对比、分析，判断设备绝缘性能下降的原因。按照有关规程规定，一般每年要对充油设备进行绝缘性能试验，建立设备预防性试验档案，根据历年试验数据，对每次试验结果进行对比分析，如果出现异常，及时进行处理，防止出现供电设备事故。2、安装、运行维护要严格管理。要建立相关管理制度，在设备安装、运行过程中，须由专人负责，明确责任，严格把关，制定严格技术措施，防止由于环节操作不规范，造成绝缘油绝缘性能下降，如我单位建立了绝缘油使用管理制度、35KV设备预防性试验管理制度等，有效杜绝供电事故的发生。3、使用合格试验仪器，排除外界干扰。仪器的正确使用，对试验数据的准确性至关重要，一方面要选用合格的实验仪器，定期对设备进行校验；另一方面要正确使用，尽可能排除外界干扰，如电磁场干扰、周围震动等，保证仪器可靠接地；再则，根据试验技术、手段的进步，选用先进的试验方法。目前大多数供用电单位采用西林电桥对材料和设备的电容值和介质损耗角正切值进行测