固體絕緣環網柜技術性能分析

王樹軍

(遼寧當凱電力有限公司，遼寧 朝陽 122000)

固體絕緣環網柜技術性能分析

王樹軍

(遼寧當凱電力有限公司，遼寧 朝陽 122000)

簡要闡述了固體絕緣環網柜的發展背景和技術分析，并與SF6氣體絕緣環網柜進行比較，總結其優點及不足。

固體絕緣；環網柜；開關元件；SF6氣體

1 固體絕緣環網柜發展背景

SF6氣體絕緣環網柜因SF6氣體具有優異的絕緣和滅弧性能，在電力系統中應用十分廣泛。但是SF6氣體是國際公認溫室氣體，《聯合國氣候變化公約》對溫室氣體的排放均有明確的限制要求和減排目標，我國在減少溫室氣體排放方面也承擔著義不容辭的責任與義務，因此國內SF6氣體的使用會受到越來越多的限制，逐步減少SF6氣體的排放是國際社會的共識，為了彌補SF6充氣柜和充氣單元柜的不足，近幾年在國內外市場上出現了環保型環網柜——固體絕緣開關設備和復合絕緣開關設備。

固體絕緣開關設備和復合絕緣開關設備是正在規模應用的配電新產品，而復合絕緣環網柜更多的采用固體絕緣技術，因此固體絕緣越來越受到行業的關注，從技術可靠性和環保要求更加嚴格的發展趨勢看，固定絕緣環網柜具有取代SF6氣體絕緣環網柜的趨勢，同時國家電網公司發布了企業標準Q/GDW730-2012 12kV固定絕緣環網柜技術條件，為固定絕緣環網柜的發展提供了技術保障。

2 固體絕緣環網柜技術分析

所謂固體絕緣開關設備實際上就是金屬封閉開關設備中的一個或多個一次元件，如極柱、隔離開關、母線等，通過采用固體絕緣構成的開關設備。固定絕緣環網柜在絕緣結構上是以固體絕緣材料作為絕緣的主要部分，并輔以其他絕緣結構的環網柜，為了使真正的固體絕緣環網柜產品不受環境條件的影響，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置接地導體，以單一的固體絕緣材料作為主絕緣介質，同時還可以充分發揮固體絕緣材料擊穿場強的潛能。由于固體絕緣結構在導體與地之間無空氣介入，導體對地之間、相與相之間的絕緣由固體絕緣材料承擔，從而提高了產品的安全性、可靠性。但是進行產品設計時需要解決屏蔽及其連續性、絕緣材料表面金屬化、固體絕緣結構封閉后的散熱、隔離與接地電磁場優化等技術。

3 固體絕緣環網柜與SF6氣體絕緣環網柜的比較

4 固體絕緣環網柜優勢與不足

固體絕緣環網柜優勢為符合環保要求，主回路固體絕緣，隔離開關采用空氣絕緣或使用正壓干燥氣體絕緣，不再使用SF6氣體。高性能環氧樹脂的應用，簡化的主回路結構，絕緣部件局放在1.2倍額定電壓時小于10pC，采用分相式外層屏蔽實現小型、輕質化；采用外層屏蔽抑制短路故障、可觸摸，減少維護量；絕緣殼體采取密封措施后，殼體內的空氣與大氣隔離，不受外界環境變化影響，操作機構簡易化設計及產品模塊化結構，零件數量少，免維護。

固體絕緣環網柜也存在如下需改進的問題：①采用空氣絕緣的隔離開關、接地開關，實質上是將斷口兩端的動、靜觸座安裝在同一個絕緣件上，常被稱為假斷口。由于這種斷口存在絕緣件的沿面閃絡因素，大大增加了斷口的擊穿幾率，隨環境的影響，絕緣材料老化，沿面的泄露電流將會增加，因此需要進一步開發固體絕緣環網柜絕緣材料環氧樹脂絕緣水平和工藝水平；②固體絕緣環網柜的設計和生產主要需解決的問題是屏蔽及其連續性、絕緣材料表面金屬化、電場優化等技術。現有的產品中大部分絕緣件表面未做屏蔽處理，絕緣件在運行時受灰塵和潮氣侵入，絕緣件的表面電場受到破壞，出現泄露電流，容易絕緣擊穿而發生相間短路，由此需要研究絕緣表面的處理；③固體絕緣環網柜為新技術產品，產品運行的數量所占比例不大，運行時間較短，需要積累運行經驗，根據運行出現的問題，有針對性對固體絕緣環網柜進行改進，實現產品運行更加安全、可靠。

5 固體絕緣環網柜發展前景

固體絕緣環網柜市場需求巨大，隨著我國工業化、信息化和城鎮化的深入發展，經濟社會各領域建設的加快，所涉及的城網、農網改造對智能化、環保型電力設備需求將會持續增長，為智能化、環保型的電力設備產業發展提供了廣闊的市場空間，固體絕緣環網柜將得到廣泛的推廣和應用。

[1] GB3906-2006 3.6-40.5kV交流金屬封閉開關設備和控制設備[S].

[2] Q/GDW730-201212kV固體絕緣環網柜技術條件[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