化工廠6kV電氣設備絕緣防護

王維成

摘 要 本文以某化工廠為實例，就6kV電氣設備絕緣防護實踐工作展開探究，希望能夠從理論層面上為化工廠電氣設備的使用與維護提供一點支持與指導。

【關鍵詞】化工廠 6kV電氣設備 絕緣防護

2013年，某化工廠發生了多起6kV電氣設備絕緣擊穿引發的短路故障，給整個工程生產帶來的嚴重影響。針對這一問題，2014年該工廠針對管轄區域電氣設備的絕緣防護展開了研究與分析，并取得了相對理想的效果。

1 絕緣防護實踐成果

1.1 對絕緣子爬電距離進行檢查與確認

根據基本規則，對高壓電機接線盒與開關柜、電容器柜內環境進行控制，確保絕緣子爬電距離在1.48～1.6cm/kV的范圍內，因此6kV電機接線盒與6kV開關柜、電容器柜內絕緣子爬電距離應控制在8.88～9.6cm的范圍內。

在對6kV電機引線進行處理時，由于帶電體爬電距離應超過90mm，因此需要檢查并確認全部6kV電機接線盒內引線絕緣子，如果發現有錯誤的安裝情況，就要采取相應的整個措施。并且還需測量與檢查電容器柜與6kV變電所開關柜的每個支撐絕緣子，嚴格按照要求控制其爬電距離。

1.2 控制絕緣子表面電導

絕緣子表面的干燥度與清潔度決定了其電導大小，如果表面有一層超薄的水膜，那么就會使電導得以顯著提升，并且當有污物存在于水分之中時，那么將會進一步增加絕緣子表面電導。相較于水分子內聚力，PRTV等弱極性介質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形成連續的水珠，因此具有較高的電阻率，難以發展放電現象，并且會大幅度提高閃絡電壓。因此，在采取絕緣防護措施時，應將PRTV涂刷在相應6kV電氣設備的絕緣子上，如此可以大幅度提升供電系統絕緣子整體抵抗閃絡電壓的能力。

1.3 改進電機接線盒內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，將部分電機接線盒內引線與電纜相連。其中套管電場的電場強度分布垂直并且非常不均勻，因為套管與法蘭接觸邊緣有非常強的電場，所以如果電壓不高，法蘭邊緣會有電暈放電現象發生。而電壓超過某個臨界值的話，那么絕緣子沿面還會有樹枝狀火花出現，也就是滑閃放電。如果有滑閃放電發生，就算外部沒有增加較多電壓，放電火花也會向另一極延伸，使閃絡擊穿形成。

關于滑閃放電，如果處于高頻電壓條件，那么就會大幅度降低滑閃放電電壓；電壓與滑閃放電長度增長速度成正比例關系，如果僅僅通過絕緣子沿面爬電距離的增加來對滑閃放電進行抑制，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度成反比例關系。通過電壓變化速度的控制，可以使滑閃放電減小。

因為安裝在電機接線盒內的穿心絕緣子難以采取有效措施來對滑閃放電加以控制，因此在電機引線絕緣子防護中，如果接線盒內的穿心絕緣子出現發熱變色、表面滑閃放電，那么就要進行拆除，并采用直連式的方式將電聯與電機引線連接到一起。在本文所提到的化工廠中，單機引線絕緣防護中發現上文提到的情況的電機有5臺，技術人員將現場出現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與電機引線連接到一起，具體如圖1所示。

1.4 規范絕緣材料使用情況

現階段，化工廠技術人員對使用的電氣絕緣防護材料的絕緣性能、耐溫性能等參數進行了測定，并與現場情況相結合，規范了相關絕緣材料的使用范圍。如表1為絕緣材料防護材料絕緣性能及耐溫性能的試驗數據。

如果電氣設備已經采取了防護措施，那么就以電氣設備預防性試驗規程為指導進行耐壓試驗，經過試驗顯示全部都符合要求。然而上述防護方法僅僅對絕緣材料的電氣短時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，因此在采取防護措施一年左右，引線防護材料就出現相應問題，例如開裂、老化等等。

1.5 改善電纜外部敷設環境

為了使電纜絕緣遭受機械傷害的情況得以避免，技術人員對電纜外部敷設環境進行了改善。根據電纜防護處理方案，該化工廠逐一檢查了管轄區域內的6kV電纜，分別發現有尖刺物扎入電纜護套、電纜外皮破損以及電纜與橋架邊沿切割等現象共計75處。技術人員以電纜防護處理方案為依據處理了這些問題，為6kV電氣設備遭受機械損傷而造成的絕緣擊穿問題提供了有力保障。

1.6 調整設備運行溫度

絕緣介質的熱劣化進程可以通過設備運行溫度的調整來加以控制。所謂的熱劣化，就是指絕緣介質所處工作環境如果溫度過高，那么就會發生不可逆的絕緣性能變化。在運行過程中，必須將絕緣介質工作溫度控制在允許溫度以內，否則就會導致出現熱劣化現象。根據熱劣化8℃規則，對于A/B級絕緣而言，當其運行溫度超過允許溫度8℃時，那么就會縮短50%的壽命。

2 取得的效果

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

3 結語

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

參考文獻

[1]賈存真，常輝.化工廠6kV電氣設備絕緣防護探索與實踐[J].電工技術，2015（08）：67-69.

[2]宋勇.電氣設備絕緣的高電壓試驗與安全防護之探討[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