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高压充气柜的穿墙套管碎裂导致故障该怎么办?
发布时间:2021-04-29 15:07:22;浏览次数:896;

应用于110kV变电站中的10kV高压充气柜时常发生SF气体泄露,造成气压下降,影响开关柜电气绝缘性能,给开关柜运行带来安全隐患。现针对此类产品设计安装中的一些问题进行分析总结,供大家共同分析探讨,并作改进,以杜绝类似问题发生。

1故障现象及分析

1.1故障现象

10kV高压充气柜运行一段时间后,低气压报警启动,断路器气室压力下降,经SF气体检漏仪检测为穿墙套管部分漏气,拆卸穿墙套管后发现密封槽部分碎裂,如图1所示,开关柜底板密封部位完好,如图2所示。

1.2故障分析

如图1所示,穿墙套管密封槽部分碎裂发生气体泄露,与穿墙套管配合部分的密封面光滑无缺陷。开关柜一开始在安装出厂后无漏气现象,运行一段时间,断路器开关分合操作几次后出现气体泄漏。现我们针对穿墙套管连接结构进行分析。

1.2.1穿墙套管上部连接结构分析

穿墙套管上部与开关柜断路器下出线铜母排直接连接,铜母排直接与断路器静触座支架硬连接,由于此开关柜为大电流1600A,故采用2组穿墙套管,如图3所示。拆除铜母排后,铜母排连接部位出现错位,如图4所示。由此可见穿墙套管在铜母排连接后存在很大的连接应力,当开关柜断路器分合闸时,此应力直接作用于穿墙套管上,断路器的分合操作力全部传递给穿墙套管,大大增加了穿墙套管的应力变形,在一定的作用力下穿墙套管就发生了碎裂。

1.2.2穿墙套管下部连接结构分析

穿墙套管下部为出线,与电缆铜搭子导体部直接连接,如图5所示。拆除连接螺栓后发生连接位置移动,如图6所示。此现象说明电缆铜搭子与穿墙套管存在很大的连接变形,并产生应力,在电缆通电后产生的电动力和连接应力进一步作用于穿墙套管,使得穿墙套管发生碎裂。

1.2.3穿墙套管密封面连接结构分析

穿墙套管与开关柜通过О形密封圈与开关柜抛光面底板用螺栓压紧固定,形成气体密封,如图7所示,拆除穿墙套管后如图8所示。97个穿墙套管位置较远,在充气后气室底板容易产生变形,螺栓固定后同样存在变形应力,长期运行后穿墙套管存在碎裂的可能。

故障处理方法

上述均为硬连接方式产生的应力直接作用于穿墙套管,而穿墙套管为环氧树脂材料,是所有连接件中最为薄弱的部分,其很可能会直接因所产生的应力而发生碎裂,从面导致漏气现象发生。针对上述存在的问题,现改进如下:

(1)穿墙套管上部与断路器开关静支架连接采用软连接方式,一方面可以去除铜母排硬连接产生的应力,另外还可吸收断路器操作时的分合闸弹跳作用力。

(2)穿墙套管下部与电缆铜搭子导体部分连接采用软连接过渡,如图9所示,可以去除硬连接产生的应力,同时消除电缆通电后产生的电动力,隔绝了对穿墙套管的应力作用。

(3)穿墙套管与开关柜底板密封固定部位采用法兰盘焊接固定安装,如图10所示,保证穿墙套管与开关柜底板接触部分平整无变形。同时螺栓固定部分采用法兰垫圈,如图11所示,保证了螺栓紧固力均匀作用于穿墙套管,从而消除了穿墙套管密封固定时的不均匀固定应力。

通过了解高压充气柜漏气故障,查找出其是由穿墙套管碎裂引起,从而进一步分析并从根本上解决了问题,总结了高压充气柜一次导体硬连接应用于穿墙套管存在的结构问题,为以后高压充气柜类似结构的设计提供了一些借鉴。