（华能哈密风力发电有限公司新疆哈密839000）
摘要：近几年，光伏发电的迅猛发展对电力企业的运维管理提出了新的课题。尤其是电站投运后的设备管理是电站管理的重要一环。只有对设备设计生产、安装、调试等缺陷进行改造及消除，降低电气设备故障率，才能保障电站安全稳定运行，保证电站达到预期发电量，满足收益要求。
关键词：油浸式变压器；相间距离；绝缘挡板
前言：
在国家政策的支持下，光伏发电行业经过近几年的快速建设，国内光伏发电企业和制造企业都有了很大的进步。但也出现了很多问题，一是设备设计技术不够全面；二是电站站建设方面、光伏电站电价受政策性影响较大，导致大部分项目工程建设期较短，这必然也会影响电站的安全和质量。电站设计时间短，设备制造周期短、安装时间短、调试时间短，这就造成了电站设计和设备生产、安装、调试等诸多环节不能得到有效控制；三是光伏电站属新兴发电形式，成熟的光伏运维管理经验较少。35kV高压电缆头作为电站的关键设备，是决定发电量和安全生产的重要因素，后续通过改造，消除缺陷，才能延长设备使用寿命，保证设备稳定和经济运行。
1概述
1.1接地特点
我国3～66kV电力系统大多数采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式，即为小电流接地系统，该系统最大的优点是发生单相接地故障时，并不破坏系统电压的对称性，且故障电流值较小，系统可运行1～2h。但长期运行，由于非故障的两相对地电压升高1.732倍，可能引起绝缘的薄弱环节被击穿，发展成为相间短路。
如图1、图2所示，可以得到如下结果：
（1）一相电流增大，一相电压降低；出现零序电流、零序电压。
（2)电流增大、电压降低为同一相别。
(3)零序电流相位与故障相电流同向，零序电压与故障相电压反向。
(4)故障相电压超前故障相电流约80度左右；零序电流超前零序电压。
1.2原因分析
35kV箱式变压器高压侧电缆头是电缆线路中的薄弱环节，电缆头击穿主要有以下几种原因：
（1）电缆头本身的缺陷。
（2）电源电压与电缆的额定电压不符，或者在运行中有高压窜入，使绝缘强度受到破坏而被击穿。
（3）制作质量不佳。
（4）箱式变压器避雷器安装位置与电缆头铜屏蔽层安全距离不够。
235kV箱式变压器高压侧电缆头击穿案例
我站每个发电单元设置一台1000kVA双分裂绕组箱式变，共20台双分裂绕组箱式变，5台箱式变在高压侧通过地埋电缆并联为一个联合进线单元35kV开关站的35kV母线侧，箱式电压器高压侧电缆头型号为3*95mm2交联热缩【冷缩】电缆头。电缆头运行一段时间后，10台次变压器高压侧电缆头热缩护套根部有明显烧损，主绝缘损坏。
2.1故障分析：
电缆头击穿前电缆运行的载流量未超过设计值，电缆运行时并无过载现象，并且电缆头故障发生前35kV系统并无接地现象。
损坏电缆头主绝缘层无明显的刀痕，电缆头制作方法没有问题，严格按图制作，电场强度最大的铜屏蔽层断口和半导体层断口处按照规定套在冷缩管的应力锥处进行保护。
更换其它品牌电缆头重新制作，15天后电缆头不同程度存在击穿现象。
测量35kV箱式变压器高压室避雷器与电缆头铜屏蔽层安全距离，发现距离为160mm-185mm，不满足相对地≥300mm。
通过以上分析确认电缆头击穿的原因是箱变高压室内氧化锌避雷器与电缆头铜屏蔽层安全距离不够，导致氧化锌避雷器对电缆屏蔽层放电，使电缆头受到破坏，最后导致电缆头被击穿。如图3、图4、图5、图6所示。
2.2优化方案
方案一：改造箱式变压器避雷器。
方案二：在避雷器与电缆头之间增加一块5mm厚的绝缘挡板增加爬电距离。
两种方案对比：方案二明显优于方案一，方案一具有以下优点：
（1）加装绝缘挡板的方案简单可靠，施工效率高；
（2）加装绝缘挡板的改造方案实施经济性好；
（3）对本体结构没有破坏，不影响本身结构性能；
（4）不影响组合式变压器整体性能。
2.3成果校验
在氧化锌避雷器与电缆之间增加一块5mm厚的绝缘挡板（如图7、图8所示），加装绝缘挡板比加装更绝缘罩加安全稳定、经济可靠，绝缘挡板使用绝缘螺丝固定在高压侧母排上，以此来增加氧化锌避雷器的爬电距离，使电站内电气设备安全稳定运行。
结论：
通过对组合式变压器的设计缺陷进行改造及消除后，组合式变压器高压侧经过加装绝缘挡板，氧化锌避雷器的爬电距离由最初的190mm-200mm增加至行业标准300mm以上，氧化锌避雷器不再对电缆屏蔽层放电，做耐压试验时，也可以达到行业标准，既降低了电站电气设备故障率，增加了组合式变压器的安全性、经济性，保障了电站安全稳定运行，保证电站达到预期发电量，满足了收益要求。
参考文献
[1]刘学军.继电保护原理[M].北京：中国电力出版社，2007.