嗅探间歇性高压故障
应用更新:排除高压电气故障并查看建议的解决方案。
在断路器多次跳闸后，侦探工作找到了高压电气故障的根本原因。这是如何。
最近，我在深夜接到了当地一家化工厂的控制工程师打来的电话。他当时正在寻求帮助排除高压电气故障。其中一条12.5千伏配电馈线的保险丝熔断导致该电站部分关闭。不幸的是，它连续两天发生在中午左右。这两天的供电都已恢复，没有发现任何问题。在第二天中午之前找到并纠正问题的压力越来越大。
断电,重启
在第一次停电期间，更换了100安培高压熔断器，重新通电，所有设备正常重启。
在第二次停电期间，更换了保险丝，但在所有设备重新启动之前，必须重新设置由馈线服务的两个单元变电站之一的480 V主断路器。重置断路器的工厂电工报告在变电站闻到一种不寻常的气味。然而，他不相信这个观察结果，因为它并没有暗示电绝缘过热或烧毁。
我们计划第二天一大早就开始进行法医调查。我最初的推测是配电系统上的高压尖峰触发了闪络。由于这两个故障几乎在一天的同一时间发生，我怀疑瞬变可能来自定时器控制的功率因数校正电容器。然而，工厂和电力公司都报告说，在两次停电时，没有电容器组或主要负载被切换。
电弧闪光位置
不考虑“触发器”，我们确信故障超过了保险丝的100安培额定电流。每次保险丝打开时，故障显然都被清除了。我的理由是，在互锁的装甲电缆配电线路中，电弧会留下足够的碳化残留物，以防止系统重新通电。这个假设缩小了寻找圆弧证据的逻辑范围。只有四个地方有可能在露天发生电弧闪光:保险丝室，连接两个变电站的联锁铠装电缆的接线盒，以及两个变电站的高压终端室。参见图1。
由于以前的停电造成了生产损失和操作困难，因此很容易安排一次短时间的馈线停电来检查损坏情况。
警示信号
当一个变电站高压室的盖子被拆除时，我注意到一股极强的臭氧气味正在逃逸。这是在配电线路中断10-15分钟之后。我立刻把臭氧和一次停电后电工报告的奇怪气味联系在一起。臭氧是一种常见的放电产物。还没等盖子完全掀开，我就宣布我们找到了罪魁祸首。一旦它关闭，我们就可以看到电流从中心相导体流过肮脏的绝缘体，并形成弧形到达金属柜。参见图2和图3。
除了接地故障点上方的母线外，相对相的电弧还在两条外部母线上留下了被腐蚀的铜的明亮区域。参见图4。
电弧故障证据
所有的证据都表明，这就是电弧的位置，也是一个典型的例子，人们可能会在电弧断层的后果中发现。中心相位和地面之间的电弧电流产生的热量产生了不断膨胀的热电离气体云。由于比周围的空气轻，这些气体上升到高压舱的上层。在那里，它们聚集在未绝缘的母线周围，降低了带电导体之间空气的介电强度。电离气体浓度上升到促使相对相闪络的水平。
值得注意的是，这种特殊的高压配电系统使用中性接地电阻。这些电阻器的一个重要功能是限制接地故障造成的损坏。但是，在这种情况下，电阻可以在较长时间内保持接地故障电流低于上游断路器的跳闸设置。这可能导致了从中心相位到地面的长期、低水平的弧形。
根本原因，建议的措施
停电的根本原因:高压绝缘子脏了
建议措施:
- 在恢复供电前，请清洗所有绝缘子。
- 更换损坏的绝缘子。
- 增加检查和清洁的频率。
- 培训工厂电工识别臭氧的气味。
- Robert Fischer是Fischer技术服务公司的电气、仪表和可靠性顾问。编辑:Mark T. Hoske，内容经理，控制工程，mhoske@cfemedia.com．
在线
www.FischerTechnical.com
参见:Arc Flash大学的网络广播点播在这里这篇文章的底部有链接。
关键概念
- 高压电气系统故障排除。
- 相对相电弧会造成损坏。
- 停电的根本原因:高压绝缘子脏了。
考虑一下这个
如果更多的电气维护可以避免电弧闪光或停机，是否会有更多的预算可用?
更多关于作者
Robert Fischer是一位物理学家和电气工程师，在自动化制造，化工厂和炼油厂拥有40多年的经验。
您是否具有本内容中提到的主题的经验和专业知识?您应该考虑为我们的CFE媒体编辑团队做出贡献，并获得您和您的公司应得的认可。点击在这里开始这个过程。
