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1、 分析美式箱变“放电”原因及对策 戴清桃摘要：美式箱变以其独特的优势在我国得到广泛应用。但其“放电”问题带来的诸多潜在風险，主要是由于美式箱变中电缆终端施工时存在质量问题以及避雷器额定电压过低等造成的。在预防上述问题出现时，应该提高电缆终端的施工质量及设计水平，提升专业人员业务素质，合理选择避雷器及其他元件;以减少和规避美式箱变“放电”故障的再次发生。关键词：美式箱变，“放电”原因，防范对策美式箱变将其变压器、高压负荷开关、保护熔断器等组件安装在一个箱体内，以油作为绝缘和灭弧介质，保证其具有较好的散热效果;美式箱变占地面积小、安装方便、供电可靠、线路损耗低、造价相对便宜等优点，因此被普遍应用于
2、计转站和联合站中。但是近些年来，在部分使用美式箱变的区域，发现了美式箱变箱体内出现“放电”等不良现象，并产生了一些严重的后果，因此深入分析其“放电”的原因，并及时有效提出解决对策十分必要。1 美式箱变结构简介美式箱变主要分为前后两部分组件。前面组件为高低压操作间隔，操作间隔又包括了负荷开关、高低压端子、调压分接开关和插入式熔断器的操作手柄、压力阀、油温计、油位计、注油孔、放油阀等;后面组件为注油式箱体、散热器和变压器绕组、铁芯、高压负荷开关及保护熔断器均放置在储油铁箱中。箱体采用全密封隐蔽式高强度螺栓及耐油橡胶垫密封箱盖。2 “放电”事故实例及原因分析2.1 “放电”事故实例2003年1月20
3、日，平顶山市HP路#1美式箱变高压室传出“啪、啪”的放电声，并随后引起箱变器着火。2008年，武昌涂家沟武船二分厂以及武汉音乐学院等美式箱变高压室内曾发出“放电”声、爆炸起火、箱变着火烧毁等事故现象。2011年塔河油田对所使用所有美式箱变进行绝缘情况检查，其中发现大部分箱变存在电缆终端和肘型插头避雷器接地线存在“放电”问题及安全隐患。2.2 原因分析2.2.1 美式箱变电缆终端施工质量问题由于电缆终端施工工艺存在参差不齐等问题，具体表现为电缆接线端子与箱变高压端子的接触面积不能有效达到施工前的设计指标，导致接触电阻偏高，进而造成通流容量的大幅度降低。但是美式箱变在设计时，电缆接线端子与箱变高压
4、端子的接触面必须保持有效的接触面积，以保证主要载流体。但是在实际施工过程中，会存在某些施工工程存在未达到实际要求等现象的发生，进而形成安全隐患。2.2.2美式箱变电缆终端击穿故障美式箱变电缆终端的击穿故障是导致箱变“放电”及进一步火灾事故的另一个重要原因。如果电缆施工时电缆终端的剥切尺寸存在偏差，且剥切电缆时的刀痕破坏了电缆的主绝缘效果。当设备运行一定期限后，进线电缆的内绝缘损坏会造成单相接地的发生，进而产生电弧烧坏电缆终端的绝缘层及其套管，发生“放电”问题，甚至导致明火隐患。同时，短路故障电流还会造成变压器内部油温的升高，进而使内部油压力增加而引起变压器油的外漏，造成事故发生。2.2.3避雷
5、器额定电压过低如果安装在美式箱变高压侧避雷器的额定电压和持续运行电压偏低，则会由于避雷器的过度频次的运作，进而加速氧化锌非线性电阻片的老旧，最终造成避雷器在工频电压下发生爆炸引发美式箱变“放电”及进一步的火灾事故。3 防范对策3.1 提高电缆终端施工质量，加强竣工验收管理美式箱变高压电缆的密封在T型或肘型的套管内部，从外部观察很难检查和及时发现问题。因此，在电缆头终端的施工过程中，要严格按照设备安装说明、施工设计及施工要求进行规范施工，有问题及时与技术部门和人员进行联系，不可凭其他相关经验随意操作。制作电缆头时，要确保按照施工要求保证尺寸的准确。在T型绝缘罩正式安装前，需要预先装备以确定接线鼻
6、与高压端子是否可以良好接触，以及高压端子是否受力等现象。电缆安装完毕后，要确保电缆长短、安装弯曲度以及线夹方向符合要求，并采用支架固定牢固，否则会造成一定的安装应力，最终影响接触电阻及其稳定性，从而造成安全隐患。电缆安装完毕后，要确保T型或肘型绝缘罩紧固镖帽与高压端子底座之间的距离三相一致，直至合格为止。在竣工验收时，要认真检查电缆终端施工质量，必要时打开箱体检查和复查;采用竣工验收签名制及安全责任制，将责任落实到人，并加大事故考核追查力度。以确保验收竣工时能够保证电缆终端施工达到相关质量要求。3.2定期红外测温，加强运行维护美式箱变在使用过程中应当严格执行定期巡查制度，做到定期巡视、抄表及测
7、温。特别是针对刚投入使用和运行的新装设备，在试运行期间和第一次遇到高峰负荷时应组织相关人员进行重点巡查。可用红外成像仪测温，或红外点温计测温，以及在有可能产生过热的电器元件等部位贴示温记录标签或蜡片，以确保及时发现可能存在的隐患。待出现异常现象时，应立即汇报并做出专业处理。3.3提高设计水平，加强设计审查提高美式箱变施工过程中的工程设计水准，尤其是施工过程中的重点元件，例如各环网柜、分接箱和箱变之间的联络高压电缆的使用;并按照箱变说明书，以保证电缆头接触好、应力小、造价低、事故可能性小。并且在可能的情况下应最大化的采用肘型电缆。3.4加强人员培训，提高业务素质电缆施工的相关内容是新兴专业和领域
8、，人员的培训和专业技术交流都较少，电缆安装、试验和运行维护人员的水平均亟待提升。因此，加强电缆维护人员理论知识培训的力度以及专业施工及维护技术的交流，以整体提高业务素质，是有效规避箱变事故再次发生的重要手段。3.5 合理选择避雷器避雷器是一种特殊的电气设备，在电力系统处于正常运转时避雷器需要承受相电压和暂时过电压，且保证可以稳定而可靠运转，以不会出现击穿等故障。但在发生大气过电压或操作过电压时，避雷器也必须保证可以稳定可靠的运转，并且残压不应大于被保护设备的绝缘电压。综合来看，有效选取和使用避雷器应当遵循以下规范，即以有效满足避雷器正常运行的相电压和暂态过电压需要作为前提条件，然后尽可能选取残
9、压比较小的规格和产品。美式箱变多采用肘型避雷器以规避大气过电压和操作过电压对设施的损坏。但是由于其早期的产品及配件多为国外采购，在实际施工和使用时需要配用美式、欧式等进口的电缆配件及避雷器等。但进口避雷器与国产避雷器参数并不一致，因此设备选型和使用时会存在一定的安全隐患。4 结论美式箱变的出现，并且以其独特的优势在我国供电部门及居民小区得到广泛使用。但是其在设计及施工过程中仍存在诸多不足与缺陷。美式箱变“放电”问题带来的诸多潜在风险，分析其原因主要是由于美式箱变中电缆终端施工时存在一定的质量问题及终端击穿故障、以及避雷器额定电压过低等造成的。因此，为预防上述问题出现，应该从以下方面进行，主要包括提高电缆终端施工质量、加强竣工验收管理，定期红外测温、加强运行维护，提高设计水平、加强设计审查，加强人员培训、提高业务素质，合理选择避雷器及其他元件;以减少和规避美式箱变“放电”故障的再次发生。参考文献：1 王恒，陈涌强，何非. 几起美式箱变火灾事故原因分析J. 湖北电力，2011，35（1）：33-35.2 刘扶新，李峻岭，韩勇. 美式箱变“放电”原因分析及对策J. 电力安全技术，2011，13（12）：56-58.3 黄勇军. 浅析美式箱变使用过程中的问题及解决办法J. 中小企业管理与科技，2012（7）：303-304. -全文完-
