農村10kv 變電站環境問題初探

楊春虎

（國網公司山西技培中心 大同分部，山西 大同 037000）

一、氣候條件的影響

1.溫度條件的影響；低溫—引起的結冰，使變電設備材料收縮、變硬、發脆，變壓器油層粘度增大，密封墊失效漏油。

高溫—使變電材料氧化、干裂、裂解、軟化、熔化、升華，絕緣老化，電性能下降、電纜膠流失。

溫度突變—會使變壓器材料發生機械結構變形、開裂，瓷絕緣子破裂。在高濕條件下變壓器表面凝露，加速潮濕的影響。

2.濕度的影響：在一定溫度下，當空氣中水蒸氣汽含量增加時，潮氣便滲透、擴散進入變電材料內部而引起變壓器使用的材料發生理化性能的變化。絕緣材料受潮后，使變壓器內部材料電性能下降，絕緣電阻和電擊穿強度降低，介質損失角增大。

當空氣中相對濕度到達90%以上時，或接近飽和時，遇到溫度波動，將使材料表面水蒸氣凝露形成水膜，引起材料表面電阻下降，金屬表面腐蝕，導致變壓器外部內部材料表面放電、閃絡或金屬結構件銹蝕，電觸點接觸不良。

當相對濕度為80～90%、溫度為25～30 度時，霉菌將旺盛地繁殖，它破壞變壓器的外觀，同時合變壓器性能下降受到影響。

常用金屬腐蝕臨界濕度，鐵為70～75%，鋅為65%，鋁為60～65%；當超過臨界值時，其腐蝕速度將成倍增加。

當濕度低到30%以下時，木材、絕緣材料會產生干燥，變形，甚至龜裂。

3.大氣壓力的影響：高原地區的氣壓隨海拔高度增加而降低，低氣壓將引起變壓器內部、外部材料膨脹，造成變壓器箱體變形或故障，它還使空氣介電強度下降，造成開關滅弧困難，直流電機換向惡化；在高電壓下低氣壓空氣引起放電，使絕緣子產生電暈。

海拔低于海平面的地區，氣壓將隨深度增加而增高。在高氣壓環境中變壓器內部、外部材料將被壓縮變形，造成機械故障或造成密封墊性能降低而失效。

4.太陽輻射的影響：其影響可分為熱效應和光效應。熱效應的影響和高溫相同。光效應在與氧氣、水汽同時作用下，使有機材料表面迅速劣化、脆化和褪色，材料使用壽命下降。

5.雨的影響：雨水從變壓器外殼的交接面或密封面滲入，引起內零部件腐蝕，密封材料或潤滑脂變質；還會影響戶外高壓電器潮濕放電電壓下降。毛毛雨使變壓器表面形成污染的水層和高壓絕緣子的外絕緣閃絡。強雨對外殼結構產生水擊作用。

6.雪、冰的影響：細小的雪花在變壓器外殼合縫處有滲透作用，在停電后融成水、結成冰，影響高備的性能和安全。戶外隔離開關受冰雪作用會使分合困難，還會影響觸頭導電性能而使局部發熱或觸頭機械損傷。冰雪還會影響戶外變壓器絕緣性能，空氣避雷器間隙覆蓋冰雪時，其放電電壓隨著冰雪電阻率的減小而降低，當冰雪被污染時更為嚴重。積在絕緣子瓷裙上的雪花，融化時遇到氣溫驟降至－4 度以下時，會形成冰串而引起閃絡放電。

7.腐蝕大氣的影響：大氣中腐蝕氣體有鹽霧、二氧化硫、硫化氫、氯氣、鹽酸、氨氣、臭氧和氧化氮等。在潮濕的大氣中（最大相對濕度高于70%），這些氣體會加速腐蝕金屬材料，破壞變壓器外觀和機械機構影響觸點的導電性能。

8.爆炸性混合物的影響：煤礦井下甲烷、氫氣、煤塵、化學工業中的乙炔、二氧化碳、水煤氣、石油等易燃易爆和面粉廠中的粉塵等物質，在大氣中與空氣混合而成為爆炸性混合物。將引起變壓器爆炸。

9.霉菌、昆蟲及其它有害動物的影響：霉菌分泌物會污染變壓器外殼表面甚至引起纖細金屬導線腐蝕。霉菌引起的酸性物質，使變壓器絕緣性能下降，光學儀器鏡頭長霉，損壞光學儀器玻璃透光性能。

10.機械力（沖擊、加速度和振動）的影響：由于機械力作用使變壓器結構松動或疲勞破壞；在振動時有可能產生共振，更加劇上述破壞效應。沖擊力還會使電接觸點位移或變形，造成電氣故障。

11.雷電的影響：直接雷擊或受雷擊感應造成的過電壓，使變壓器內部絕緣擊穿或外絕緣閃絡。雷電流使變壓器燒壞，或生產強大動力使變壓器導電部分變形和損壞。閃電雷擊的電磁波也會干擾無線電通訊。

二、自然條件分類和分級

1.GB4797.1—84《溫度和濕度》及GB4797.X—XX〈生物環境〉等。IEC721—2 將自然環境條件按溫度和濕度、降雨和風、氣壓、太陽輻射和溫度、砂塵、鹽霧、風、地震引起的振動和沖擊、植物、生物和霉菌等種類組合分別進行標準定值和分區。

2.溫度和濕度：BG4797.1—84 將我國的自然氣候分成六個區，寒冷區、寒溫區、曖溫區、干熱區、亞濕區、濕熱區。

3.生物環境區：分為四大區，鼠類區、霉菌鼠類和鳥類、霉菌鼠類蟻類和鳥類、生物活動頻繁和各種危害區。

三、應用各種環境條件的分類和分級

1.環境條件的組合，詳見IEC721—3 文件。

2.應用環境條件參數確定，用一組代表不同等級的符號組合表示。見GB4798 系列。

四、小結

綜上所述；環境條件直接影響變壓器運行工作，室外變壓器影響更大。所以，10kv 及以上的變壓器供電的變電站應充分考慮環境條件的影響。遵循環境防護原則；科學地分析變壓器的工作環境，正確地確定各項環境參數值，使防護方案盡量可能經濟合理。應用GB4798 中的有關規定。比較各種防措施的經濟效果，選擇最佳方案，人工環境試驗方法是快速檢驗環境防護質量的有效方法，應合理使用。