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[摘 要]针对目前各火电厂共箱母线绝缘支撑件故障频发的现象，分析了故障的表现形式和原因，提出了采用高性能绝缘子以及加装环形加热驱潮装置等相关处理措施，为同类故障的预防和处理提措施。
[关键词]共箱母线 绝缘子
中图分类号：C61 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）13-0316-01
当前，在大中型电厂里共箱封母已经得到广泛使用，跟以往电缆母线相比，其主要用途除了美观、可靠外，其经济性也越来越得到体现，相同负荷率造价仅为电缆母线的三分之一，同时在施工简化、后期的运行维护、还可消除电流不平衡引起的故障方面也大大优于电缆母线。共箱母线内三相母线均采用裸露的矩形母线，箱体连接和手孔都是通过螺栓加密封垫紧固，只能起到一般的封闭作用，密封性不是很好，只能防止小动物和大颗粒杂物进入，无法有效地防止粉尘、潮气等进入。对于共箱封母的绝缘支撑件，国内生产厂家普遍采用环氧树脂板作为主绝缘材料，然而由于南方地区多雨，湿度偏大，很容易吸潮，经常引起绝缘降低，甚至造成事故。另外一种被普遍采用的就是瓷绝缘子，因瓷绝缘子硅酸盐的烧结体，在其制造过程中容易形成空隙，在导体长期无规律振动下，空隙逐渐扩大，在强电磁场作用下极易被击穿，使绝缘下降。特别在沿海地区，由于其表面易吸附水膜及空气中的盐份，形成导电通路，从而产生漏电电流沿绝缘子表面造成局部放电，再引起绝缘降低的恶性循环；最终发展为电弧闪络，造成事故。因此在南方使用该类型的绝缘材料存在一定的风险，有必要引起重视。
事件经过：
周口地区常年雨水偏多，夏季湿度偏大，某燃气电厂2×450MW机组配备2台高压厂用变压器，型号为：SFZ-31500/20，其低压侧6kV母线型号为：BGFM-10/3150外壳880X500，因无启备变，其两台机组厂变互为备用，之间联络共箱母线共2×90米，封母生产厂家为国内某知名生产厂家，生产日期2018年3月。2018年7月，2号机组受電期间，准备进行1、2机组厂用电切换时，发现两段联络共箱封母绝缘电阻跟第一次带电时数值（5.8MΩ）相差较大，最低时绝缘电阻值仅有0.18MΩ，在对所有共箱封母绝缘支撑件用酒精进行全面清理后，绝缘电阻依然只有0.23MΩ，后又从6k配电柜接口处打开安装孔，用厂内仪用压缩空气吹扫一天，最终测量绝缘电阻也只有0.25MΩ，基本没有变化。
打开共箱封母的盖板进行检查发现该封母的主绝缘支撑材料为环氧树脂，但其表面未进行任何防潮处理，加上当时正值连雨天气，潮气吸附在环氧树脂上无法消散，逐日积累，达到一定程度后，影响了母线绝缘。后对封闭母线揭盖后的进一步检查中发现，在高厂变低压侧共箱母线出口处B相有明显放电灼烧痕迹，同时在其他两相母线上发现绝缘支撑件有因凝露引起爬电痕迹。
因此判断B相封闭母线因严重凝露是造成绝缘值降低的主要原因。
原因分析：
从共箱母线绝缘件材料上来看，环氧树脂板作为主绝缘，从设计上来说该绝缘结构完成能满足6kV母线的绝缘要求，然而之所以产生绝缘降低的情况，分析起来主要原因有两点：一是环氧树脂本身材质有问题，虽然它有固化方便、粘附力强、收缩性低、高介电性能等很多优点，但作为绝缘材料，同样具有表面憎水性差，遇有潮湿天气，绝缘表面容易凝露成片，从而引起绝缘急剧降低，甚至形成爬电等无法避免的缺陷；二是共箱母线本身，一方面，一般大型火电机组启备变高压厂用共箱母线长度达到百米，很难做到密封良好，另一方面，受空间布置影响，百米长母线不能直线布置，在母线转角及低洼地方，绝缘件更容易受潮、积灰或小动物侵入，便会引发绝缘事故影响母线正常运行。另外母线由运行转为备用状态时温差的存在，共箱母线箱体存在热胀冷缩的呼吸现象，周围环境高灰尘、高潮湿空气进入母线内部，母线导体绝缘支撑板易受潮凝露或积灰，从而发生沿面爬电，导致母线对地及相间绝缘电阻降低，严重时发生母线接地或相间短路故障。
改进方法探讨：
为了改善共箱母线绝缘件的性能，下面就以下几种常用的解决方法进行探讨：
一是将绝缘子表面喷涂RTV涂料，RTV是一种室温硫化硅橡胶，具有憎水性好、憎水迁移性能佳的特点，喷涂到绝缘板上后，改善绝缘板憎水性能，使电压分布均匀。但RTV涂料在已安装完成的绝缘子上很难涂刷均匀，其寿命一般为3年左右，这两个不利因素限制了其使用范围。广东湛江电厂采用这种方法处理绝缘降低问题。
二是采用高爬距的绝缘子，由于伞裙加大及绝缘表面的釉质可提高防污秽等级，增强绝缘性能。在共箱母线加工开始就采用此工艺，可以明显提高绝缘等级，在已安装完成的设备上进行更换，则需要重新采购材料，并拆除原支撑绝缘子，进行更换，时间和费用成本比较高，特别是对距离超过100米的共箱母线。北方大部分电厂采用此类方式。
三是采用不饱和聚脂玻璃纤维增强模塑料（DMC）绝缘子，DMC绝缘子是采用高温、高压一次成型技术，将不饱和聚脂玻璃纤维增强模塑料与铜排卡座、合金紧固件一次成型，成型后表面平整光滑、无气泡裂纹。DMC除了具有RTV材料的优点外，还具备以下优势：机械强度高、绝缘电阻高、阻燃性强、爬电距大以及时效性长等优点。国华台山3-5号机组、惠州LNG电厂均采用了DMC绝缘子。
四是考虑在共箱母线箱内加装绝缘环形加热带驱潮装置，被动地改变共箱母线的运行条件，在停机时对共箱母线进行加热，提高箱内温度，使箱内保持干燥，该改造方法施工简单，成本适中，但是若母线较长，效果就不明显，若增加加热装置工功率，会加大成本，同时功率太大对装置的绝缘性能要求高，甚至有可能会影响共箱母线本身的绝缘水平。大唐托克托电厂1-2机组采用了加热带方式。
另外还有诸如在母线上增加热缩套管等办法，此种方法使母线与绝缘子间增加了绝缘层，提高了母线的绝缘，该方法比较简单，成本增加不高，但无法解决绝缘子表面受潮造成绝缘降低的问题。
以上各种办法均有其优缺点，可根据地域，现场条件等确定一种或两种合适的解决措施。
考虑到本项目特点，综合考虑成本（厂家重新采购绝缘子）及改造时间（2号机正式受电在3个月后），采用更换为高爬电距的瓷绝缘子方式进行改进。经改造后，绝缘值达到10MΩ，目前运行稳定，绝缘未见明显降低。
结语
发电大厂6kV共箱纬线绝缘支撑件在南方地区由于受潮而故障频发，本文简单介绍了母线绝缘支撑件受潮后的表现形式，对绝缘支撑件改进方法进行了相关探讨，目前各种改进方法在现场均有一定的应用，其结果可对电厂解决提供一定的参考信息。
参考文献
[1]《封闭式共箱母线的应用》[J].电气时代，侯保军，史永果。2009年1期.
[2]GB/T 8349-2000中华人民共和国国家标准-金属封闭母线.
[3]GB/T 19835-2005中华人民共和国国家标准-自限温伴热带.
[4]GB 50149-2010 电气装置安装工程 母线装置施工及验收规范.
[关键词]共箱母线 绝缘子
中图分类号：C61 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）13-0316-01
当前，在大中型电厂里共箱封母已经得到广泛使用，跟以往电缆母线相比，其主要用途除了美观、可靠外，其经济性也越来越得到体现，相同负荷率造价仅为电缆母线的三分之一，同时在施工简化、后期的运行维护、还可消除电流不平衡引起的故障方面也大大优于电缆母线。共箱母线内三相母线均采用裸露的矩形母线，箱体连接和手孔都是通过螺栓加密封垫紧固，只能起到一般的封闭作用，密封性不是很好，只能防止小动物和大颗粒杂物进入，无法有效地防止粉尘、潮气等进入。对于共箱封母的绝缘支撑件，国内生产厂家普遍采用环氧树脂板作为主绝缘材料，然而由于南方地区多雨，湿度偏大，很容易吸潮，经常引起绝缘降低，甚至造成事故。另外一种被普遍采用的就是瓷绝缘子，因瓷绝缘子硅酸盐的烧结体，在其制造过程中容易形成空隙，在导体长期无规律振动下，空隙逐渐扩大，在强电磁场作用下极易被击穿，使绝缘下降。特别在沿海地区，由于其表面易吸附水膜及空气中的盐份，形成导电通路，从而产生漏电电流沿绝缘子表面造成局部放电，再引起绝缘降低的恶性循环；最终发展为电弧闪络，造成事故。因此在南方使用该类型的绝缘材料存在一定的风险，有必要引起重视。
事件经过：
周口地区常年雨水偏多，夏季湿度偏大，某燃气电厂2×450MW机组配备2台高压厂用变压器，型号为：SFZ-31500/20，其低压侧6kV母线型号为：BGFM-10/3150外壳880X500，因无启备变，其两台机组厂变互为备用，之间联络共箱母线共2×90米，封母生产厂家为国内某知名生产厂家，生产日期2018年3月。2018年7月，2号机组受電期间，准备进行1、2机组厂用电切换时，发现两段联络共箱封母绝缘电阻跟第一次带电时数值（5.8MΩ）相差较大，最低时绝缘电阻值仅有0.18MΩ，在对所有共箱封母绝缘支撑件用酒精进行全面清理后，绝缘电阻依然只有0.23MΩ，后又从6k配电柜接口处打开安装孔，用厂内仪用压缩空气吹扫一天，最终测量绝缘电阻也只有0.25MΩ，基本没有变化。
打开共箱封母的盖板进行检查发现该封母的主绝缘支撑材料为环氧树脂，但其表面未进行任何防潮处理，加上当时正值连雨天气，潮气吸附在环氧树脂上无法消散，逐日积累，达到一定程度后，影响了母线绝缘。后对封闭母线揭盖后的进一步检查中发现，在高厂变低压侧共箱母线出口处B相有明显放电灼烧痕迹，同时在其他两相母线上发现绝缘支撑件有因凝露引起爬电痕迹。
因此判断B相封闭母线因严重凝露是造成绝缘值降低的主要原因。
原因分析：
从共箱母线绝缘件材料上来看，环氧树脂板作为主绝缘，从设计上来说该绝缘结构完成能满足6kV母线的绝缘要求，然而之所以产生绝缘降低的情况，分析起来主要原因有两点：一是环氧树脂本身材质有问题，虽然它有固化方便、粘附力强、收缩性低、高介电性能等很多优点，但作为绝缘材料，同样具有表面憎水性差，遇有潮湿天气，绝缘表面容易凝露成片，从而引起绝缘急剧降低，甚至形成爬电等无法避免的缺陷；二是共箱母线本身，一方面，一般大型火电机组启备变高压厂用共箱母线长度达到百米，很难做到密封良好，另一方面，受空间布置影响，百米长母线不能直线布置，在母线转角及低洼地方，绝缘件更容易受潮、积灰或小动物侵入，便会引发绝缘事故影响母线正常运行。另外母线由运行转为备用状态时温差的存在，共箱母线箱体存在热胀冷缩的呼吸现象，周围环境高灰尘、高潮湿空气进入母线内部，母线导体绝缘支撑板易受潮凝露或积灰，从而发生沿面爬电，导致母线对地及相间绝缘电阻降低，严重时发生母线接地或相间短路故障。
改进方法探讨：
为了改善共箱母线绝缘件的性能，下面就以下几种常用的解决方法进行探讨：
一是将绝缘子表面喷涂RTV涂料，RTV是一种室温硫化硅橡胶，具有憎水性好、憎水迁移性能佳的特点，喷涂到绝缘板上后，改善绝缘板憎水性能，使电压分布均匀。但RTV涂料在已安装完成的绝缘子上很难涂刷均匀，其寿命一般为3年左右，这两个不利因素限制了其使用范围。广东湛江电厂采用这种方法处理绝缘降低问题。
二是采用高爬距的绝缘子，由于伞裙加大及绝缘表面的釉质可提高防污秽等级，增强绝缘性能。在共箱母线加工开始就采用此工艺，可以明显提高绝缘等级，在已安装完成的设备上进行更换，则需要重新采购材料，并拆除原支撑绝缘子，进行更换，时间和费用成本比较高，特别是对距离超过100米的共箱母线。北方大部分电厂采用此类方式。
三是采用不饱和聚脂玻璃纤维增强模塑料（DMC）绝缘子，DMC绝缘子是采用高温、高压一次成型技术，将不饱和聚脂玻璃纤维增强模塑料与铜排卡座、合金紧固件一次成型，成型后表面平整光滑、无气泡裂纹。DMC除了具有RTV材料的优点外，还具备以下优势：机械强度高、绝缘电阻高、阻燃性强、爬电距大以及时效性长等优点。国华台山3-5号机组、惠州LNG电厂均采用了DMC绝缘子。
四是考虑在共箱母线箱内加装绝缘环形加热带驱潮装置，被动地改变共箱母线的运行条件，在停机时对共箱母线进行加热，提高箱内温度，使箱内保持干燥，该改造方法施工简单，成本适中，但是若母线较长，效果就不明显，若增加加热装置工功率，会加大成本，同时功率太大对装置的绝缘性能要求高，甚至有可能会影响共箱母线本身的绝缘水平。大唐托克托电厂1-2机组采用了加热带方式。
另外还有诸如在母线上增加热缩套管等办法，此种方法使母线与绝缘子间增加了绝缘层，提高了母线的绝缘，该方法比较简单，成本增加不高，但无法解决绝缘子表面受潮造成绝缘降低的问题。
以上各种办法均有其优缺点，可根据地域，现场条件等确定一种或两种合适的解决措施。
考虑到本项目特点，综合考虑成本（厂家重新采购绝缘子）及改造时间（2号机正式受电在3个月后），采用更换为高爬电距的瓷绝缘子方式进行改进。经改造后，绝缘值达到10MΩ，目前运行稳定，绝缘未见明显降低。
结语
发电大厂6kV共箱纬线绝缘支撑件在南方地区由于受潮而故障频发，本文简单介绍了母线绝缘支撑件受潮后的表现形式，对绝缘支撑件改进方法进行了相关探讨，目前各种改进方法在现场均有一定的应用，其结果可对电厂解决提供一定的参考信息。
参考文献
[1]《封闭式共箱母线的应用》[J].电气时代，侯保军，史永果。2009年1期.
[2]GB/T 8349-2000中华人民共和国国家标准-金属封闭母线.
[3]GB/T 19835-2005中华人民共和国国家标准-自限温伴热带.
[4]GB 50149-2010 电气装置安装工程 母线装置施工及验收规范.