硅橡胶绝缘涂料JY-1在互感器二次绝缘增强的应用
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作者:黄腾鲲 谭劲章
摘 要:硅橡胶绝缘涂料JY-1具有绝缘、阻燃、导热、耐腐蚀等特性,能有效增强互感器二次绝缘,解决互感器二次绝缘低的问题,避免因互感器二次多点接地引起的事故。实际应用中,采用雾化渗透的方式对设备二次接线进行清洗、覆盖绝缘涂料,该工艺能以10μm~100μm的颗粒渗透覆盖材料表面,更加的均匀紧密,增加效果更强。本文就硅橡胶绝缘涂料JY-1运用背景,以及其在互感器二次接线绝缘中的增强应用进行了分析。
关键词:互感器 硅橡胶绝缘涂料 雾化
电力系统中高压互感器是将运行中大电压转换成小电压或将大电流转换成小电流以便于测量、保护、使用的互感器,是保障供电可靠性的重要一环,对于维护检修中发现的互感器二次回路绝缘低问题需要及时解决。对于电流互感器,二次侧接地属于保护接地,防止一次绝缘击穿,二次窜入高压,威胁人身安全,损坏设备,按照要求,电流互感器二次回路绝缘不能低于2MΩ。电流互感器二次绝缘持续降低最终会造成CT回路两点接地,有可能导致继电保护保护装置误动。
1 背景介绍
1.1 硅橡胶绝缘涂料JY-1性能及绝缘增强效果
硅橡胶绝缘涂料JY-1是以特种有机硅橡胶配合其它聚合物和高性能材料,通过聚合物合金技术制备而成的液体绝缘涂料。适用于高低压输变配电系统中裸体导线、母排、母线、电缆、穿墙导管、大功率电机、干式电抗器、干式变压器、开关柜等所有需要绝缘处理、阻燃、防潮保护的设备及元器件。对在污秽、潮湿环境中工作的电气设备尤为适用。硅橡胶绝缘涂料JY-1在应用于二次绝缘增强中有以下优点:
绝缘性能好,涂层每毫米击穿场强大于20kV,能有效地杜绝变电站普遍存在的小动物短路故障和带电裸体造成的人身伤害事故;不易燃、具有自熄性,阻燃效果显著,达到FV-0级;导热性能优良,导热系数为0.202W/(m·K),比空气导热性能提高10倍,能及时释放设备热量,防止热量积累和温度过高;高模量、高强度、高强附着力,高腐蚀耐受性,满足状态检修要求;耐臭氧、耐紫外线、耐环境老化,不起皮,不开裂,有效运行时间长;常温固化、就地成型,使用方便,可直接喷涂,不需要拆卸母排;包覆性好,消除绝缘层与设备的空隙,与设备形成一体,防止酸、碱、盐及大气对设备的腐蚀;涂敷后可立即投运,效率高。
1.2 互感器二次接线绝缘现状分析
目前互感器二次绝缘低是变电检修运维中发现的常见问题,其中以电流互感器问题尤为突出,造成互感器二次绝缘低的主要原因有:运行工况恶劣,存在二次绝缘低问题的设备大部分是户外设备,潮湿、酸雨环境对互感器二次线绝缘材料造成腐蚀;互感器二次接线盒密封不良,导则潮气、水汽进入二次接线盒腐蚀绝缘材料;互感器二次绝缘材料耐腐蚀性能、绝缘性能在潮湿环境下长期运行中受腐蚀、潮湿、高温等因素影响,导致绝缘性能降低。
2 硅橡胶绝缘涂料JY-1在互感器二次接线绝缘增强的应用
2.1 硅橡胶绝缘涂料JY-1应用分析
硅橡胶绝缘涂料JY-1对于增强二次接线绝缘有着良好的效果,采用特殊的施工工艺,能够有效解决互感器二次接线盒密封不良,二次绝缘材料绝缘性能降低的问题。在某500kV变电站中,站内人员进行定检时发现某500kV线路CT二次绝缘低于2MΩ,不符合最低要求。在对二次接线盒内进行检查时,发现接线盒内存在潮湿发霉现象,二次绝缘材料受腐蚀严重。该线路CT型号为SKF550,生产厂家为上海雷兹高压互感器有限公司,接线盒二次线绝缘材料为聚氯乙烯玻璃纤维软管,即黄腊管,是二次绝缘的薄弱点,使用黄腊管作为互感器二次线的主绝缘层具有一定的代表性。
在验证硅橡胶绝缘涂料JY-1对黄腊管绝缘性能增强效果的对照实验中,通过模拟接线盒内潮湿环境影响测试黄腊管经过这一系列工艺后的绝缘提升效果。试验方式为将同一段黄腊管浸湿后剪成两段,一段阴干后进行绝缘测试击穿,另一端经过相关工艺处理绝缘电阻值为56020MΩ,处理后重新放入潮湿环境中绝缘电阻值为38430。通过对照试验可以得出结论:黄腊管在受潮后绝缘能力急剧降低,经过清洁、清洗、喷涂等工艺处理后,绝缘能力有大幅度的提升,绝缘处理后的黄腊管重新投入潮湿的环境中依旧能保持较强的绝缘能力。
2.2 互感器二次接线绝缘增强处理工艺
在对上述500kV变电站SKF550电流互感器进行二次绝缘增强处理时,针对二次接线盒内发霉、受腐蚀严重的情况,考虑到二次接线箱空间狭小的实际情况,传统的清洁、清扫、涂抹工艺无法达到理想的效果。针对这一情况,采用雾化清洗、雾化覆盖的工艺进行绝缘增强处理。雾化是通过物理方法将一定体积的液体在气体的冲击作用下破碎为弥散微细液滴群的过程。雾化产生的条件是液体与周圍气体之间存在较高的相对速度。与直接清洁涂抹的方式相比采用雾化渗透清洁、覆盖绝缘涂料的方式不会受到施工空间狭小的限制。同时雾化的颗粒直径在10~100μm之间,通过雾化渗透的清洁效果和涂料覆盖效果优于直接涂抹。雾化硅橡胶绝缘涂料JY-1在覆盖黄腊管表面的同时,在二次接线箱内部附着形成一层薄膜,能在一定程度上阻隔湿气进入接线箱。
雾化清洁、覆盖绝缘涂料的施工流程为:
(1)使用高压空气进行吹扫。
(2)使用绝缘清洗剂雾化清洁接线箱内部黄腊管。
(3)使用硅橡胶绝缘涂料JY-1雾化覆盖在黄腊管表面。
(4)观察喷雾在二次接线箱中溢出处,检查接线箱是否存在封堵的缝隙。
(5)第一次喷涂固化后进行第二次喷涂。
(6)使用硅橡胶泥对接线箱缝隙进行封堵,封堵完成后进行液体硅橡胶进一步喷涂密封。
2.3 工艺要求
液体压力是影响雾化效果的一个主要条件,压力提高,雾化效果会好。喷枪采用气压3.0kgf/cm2,出料量150mL/min左右。
空气喷扫:使用枪杆长度为40cm长臂喷枪对端子箱内部进行清扫,空气压力≥0.4MPa,360°旋转喷枪清扫吹。
雾化清洗:清洗时应掌握好喷头与清洗处距离,由远而近,循环反复,控制幅度在20cm~5cm之间,空气压力≥0.4MPa,喷枪口径1.0mm,喷头360°旋转清洗,雾化状态柱形,雾化颗粒直径50um。经过雾化工艺处理后的互感器二次接线绝缘有了明显提升,上述500kV变电站SKF550 CT二次绝缘值处理后达到100MΩ,与处理前不足2MΩ对比效果显著。
雾化覆盖:喷涂时应掌握好喷头与喷涂面距离保持平均距离在15cm左右,空气压力≥0.4MPa,喷枪雾化口径1.0mm,喷头360°旋转无死角喷涂,雾化状态柱形,雾化颗粒直径20μm。
3 结语
互感器二次绝缘低是影响系统安全稳定运行的重大隐患,如果绝缘低进一步发展成二次多点接地有可能造成继电保护装置误动。硅橡胶绝缘涂料JY-1绝缘、导热、阻燃、耐腐蚀等特性能有效增强互感器二次绝缘,采用雾化喷涂的工艺对比直接涂抹,能以10~100μm的颗粒渗透覆盖材料表面,更加的均匀紧密,增加效果更强。该二次绝缘增强工艺可以在有类同结构电压等级的CT、PT、CVT设备二次接线方式中推广应用,对二次回路绝缘能起到很好的提升效果。
参考文献
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