因計量箱內(nèi)部受潮引起的線路跳閘事故分析

1、    因計量箱內(nèi)部受潮引起的線路跳閘事故分析    馬強摘 要： 簡單介紹了河南油田配電線路張店線跳閘事故原因查找的過程，通過檢查和試驗及理論分析，找出了事故跳閘為計量箱內(nèi)部受潮所致。關(guān)鍵詞： 線路跳閘；計量箱內(nèi)部受潮；絕緣電阻交流耐壓絕緣油試驗1 引言河南油田配電線路張店線擔負住張店油區(qū)原油生產(chǎn)的供電任務(wù)，若是出現(xiàn)停電事故，將嚴重影響整個油區(qū)的原油生產(chǎn)。2015年8月5日，陰，6：27河南油田配電線路張店線速斷動作，重合閘成功。二次故障電流為：ia：26.2a，ib： 25.6a， ic：6.1a。2015年8月9日，晴，18：00河南油田配電線路張

2、店線速斷動作，重合閘成功。二次故障電流為：ia：25.2a，ib： 24.8a， ic：5.8a。張店線速斷保護定值為20a，上述兩次保護動作均正確無誤。2 跳閘事故原因查找過程兩次故障跳閘后，配電線路員工多次沿線路進行認真的查找，均未找到確切的故障點。分析認為可能是線路上的某一高壓設(shè)備存在絕緣問題。分析原因如下：（1）從兩次跳閘的故障電流可知，均為ab兩相短路。在張店線的架空線路上ab兩相為兩邊相，由實際經(jīng)驗可知，因外力因素（施工碰觸、動物等）造成兩邊相跳閘的幾率極低。（2）兩次均為ab兩相短路，且故障電流變化不大，設(shè)備故障且同一設(shè)備故障的幾率比較大。然后對線路上的所有高壓設(shè)備進行了逐一地巡

3、查、分析、排除，最終認為張店線27#桿高壓計量箱可能存在絕緣問題。3 計量箱檢查試驗3.1計量箱銘牌信息計量箱銘牌參數(shù)如下：型號：jls-10額定電壓比：10000/10v額定電流比：150/5a出廠日期：2008年12月生產(chǎn)廠家：鄭州三暉互感器有限公司3.2計量箱檢查試驗8月12日將該計量箱拆下，并進行了檢查和試驗。（1）外觀檢查計量箱箱體完好，三相高壓絕緣瓷套管無破損、放電痕跡。油位正常，呼吸器有兩條細細的裂紋。（2）絕緣電阻交流耐壓試驗前測得絕緣電阻為5m，交流耐壓試驗后絕緣電阻為15m。絕緣電阻不合格。（3）交流耐壓對計量箱進行交流耐壓試驗，試驗電壓30kv，時間1min。在耐壓試驗的

4、過程中，當加壓到15kv時，耐壓機保護動作跳開，耐壓過程中可清晰聽到計量箱內(nèi)部有似水煮沸的聲音，并且呼吸器裂紋處有氣泡冒出。（4）絕緣油試驗絕緣油試驗結(jié)果如下：（5）開箱檢查對計量箱進行開箱檢查：肉眼見絕緣油油質(zhì)清亮，且無雜質(zhì)。箱體內(nèi)壁無放電閃絡(luò)痕跡，高壓引線和pt、ct線圈外包裹的油紙外層也沒有明顯放電痕跡。4 線路跳閘原因分析4.1計量箱故障判斷判斷依據(jù)：（1）從外觀看到計量箱呼吸器有兩條細裂紋；（2）對計量箱進行交流耐壓試驗時，可聽到計量箱內(nèi)有清晰的似水煮沸的聲音，且呼吸器裂紋處有氣泡冒出；（3）試驗結(jié)果中，計量箱絕緣電阻、交流耐壓、絕緣油耐壓結(jié)果均不合格。從以上可以判斷：計量箱通過呼吸

5、器裂紋進水受潮，導致計量箱絕緣下降。計量箱運行中，絕緣油的溫度隨著環(huán)境溫度的變化而變化，并且高于環(huán)境溫度。當環(huán)境溫度改變，特別晝夜溫差波動時，計量箱內(nèi)的空氣通過呼吸器的裂紋與外部空氣進行不斷地呼吸作用，夏秋季節(jié)溫度高且晝夜溫差波動較大，呼吸作用會更加明顯，外界潮濕的空氣就會進入計量箱內(nèi)部，造成箱內(nèi)絕緣油和絕緣材料受潮。4.2電氣設(shè)備進水受潮對絕緣的危害水分對絕緣介質(zhì)的電氣絕緣性能有極大的危害，下面簡單介紹這種危害。油中含水量對其火花放電電壓的影響如圖1所示，隨著水分的增加，油的火花放電電壓迅速下降，當油中含水僅十萬分之幾時，就會使火花放電電壓顯著降低。這可以用小橋理論來解釋：水分的介電系數(shù)比絕

6、緣油大得多，在電場中，水分被極化，被吸引向電場強度最強的地方，即電極附近，并按電力線方向排列，于是在電極附近形成“小橋”。由于“小橋”的存在，畸變了油中的電場，于是放電首先從這部分油中發(fā)生，而后逐漸發(fā)展，使整個油間隙擊穿，所以，火花放電就能在較低的電壓下發(fā)生。隨著越來越多的水分在絕緣油中溶解，水分也會被紙等固體絕緣材料所吸收，從而使設(shè)備的固體絕緣材料的絕緣下降。4.3計量箱進水受潮導致線路跳閘原因分析水分通過呼吸器處裂紋不斷進入計量箱內(nèi)部，兩次跳閘均發(fā)生在8月份天氣最熱的時候，環(huán)境的高溫和晝夜溫差變化加劇了這個過程，越來越多的水分進入降低了箱內(nèi)絕緣油的放電電壓，也降低了箱內(nèi)線圈外油紙的絕緣，當

7、線路電壓波動時，達到了絕緣的放電電壓時，通過兩邊相對計量箱外殼放電，造成兩相瞬間對地短路，引起線路短路跳閘。放電后，絕緣油溫度會有些許升高。受潮的絕緣油放電電壓隨油溫的升高，放電電壓增大，因為：受潮的絕緣油，當溫度逐漸升高時（但不超過80），水分在油中的溶解性逐漸增大，一部分乳化懸浮狀態(tài)的水分轉(zhuǎn)化為溶解狀態(tài)，使油的耐電強度逐漸增大，放電電壓升高，因此，兩次線路速斷跳閘后，重合閘均成功。這點也可從絕緣電阻試驗和交流耐壓試驗中得到佐證：計量箱交流耐壓試驗后絕緣電阻比耐壓試驗前大，并且在兩次交流耐壓試驗中，第二次耐壓試驗時耐壓機保護動作啟動電壓比第一次高。5 結(jié)論通過對這兩次跳閘事故進行分析發(fā)現(xiàn)，計量箱內(nèi)部進水后造成計量箱內(nèi)絕緣油和固體絕緣含水受潮、放電電壓降低，當計量箱運行電壓達到其放電電壓時，會引起所在線路瞬間短路而跳閘，跳閘后因受潮的絕緣油放電