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摘要：35kV开关柜具有结构紧凑、体积小、可靠性高、环境适应性高、噪声小等特点。但由于加工工艺、材质、设备现场安装、运行维护等环节的疏忽及设备质量、安装工艺的下降,常常使开关柜的优点变成了缺点,由此导致的开关柜内部出现诸多故障也给工作带来了许多不便。本文对两例35kV开关柜内故障进行分析,同时针对案例提出合理有效的处理意见,保证设备正常运行。
关键词：kV开关柜；故障分析；案例分析
根据国家标准和电力行业标准规定，开关在分闸位置时，触头间有符合规定要求的绝缘距离和明显的断开标志；在合闸位置时，能够承受正常回路条件下的电流和在规定时间内异常条件(如短路)下的电流。当回路电流很小时，或者当隔离开关每极的两接线端间的电压在关合和断开前后无明显变化时，隔离开关应具备关合和切断回路的能力。目前，35 kV开关在运行中所反映出的主要问题仍然是导电回路过热和锈蚀问题。其中导电回路过热一直未得到彻底解决。运行中的开关仍然存在过热，说明长期运行中隔离开关的导流元件发生了变化，且随着运行时间增长，设备老化，使得开关发热问题更加突出。下面笔者就35KV开关过热缺陷进行如下分析：
一、缺陷情况
2015年7月20日，500kV泸州变电站运行人员在巡视中，通过红外测温，发现35kV1-2电容器组312开关CT A相 106℃，发热点位于靠断路器侧，经与厂家咨询沟通后，判断该电流互感器发热的主要点是在CT内部一次接线柱上，由于班组无备品备件，需向厂家购买，到货后进行处理。
二、设备信息
电流互感器型号：LAB2-35W3 生产厂家：保定天威互感器有限公司
出厂编号： 2006 4H41-7
三、缺陷处理情况
2015年7月25日，保定天威现场服务人员到站，结合停电，配合检修人员对35kV1-2电容器组312开关CT A相进行了外观检查，同时，将该电流互感器金属膨胀器打开并将变压器油放至底部位置后，检查发现靠断路器侧一次接线柱有明显放电痕迹及发热情况，靠串联电抗器侧接线柱未见异常。如下如图所示：
在拆开电流互感器内部一次接线发现紧固螺栓松动、内部连接片与一次接线柱压接不紧固，平垫均有放电和烧伤痕迹。
检查还发现一次接线柱与电流互感器内部接线连接采用铜铝之间连接的，没有采用铜铝过渡片连接，并与厂家现场技术人员提出疑问，经咨询厂家技术人员后，厂家在2004年已对铜铝在变压器油中直接相连进行相关试验，满足运行要求，并提供相应的试验报告及保证函。
为确保更高效的消缺，对该电流互感器一次接线柱及配件进行更换，对受烧伤的铜板进行打磨处理。
同时对该相电流互感器进行了一次直流电阻、绝缘电阻、介损及电容量测试，试验数据符合技术要求，试验报告如下：
介损及电容量、绝缘电阻
一次绕组直流电阻：
四、原因分析
根据现场部件检查情况，分析该电流互感器发热原因有如下几点：
1、设备材质问题。本次发现发热缺陷的35KV开关常年运行在天气潮湿地区，加之早期产品采用铝制材料，防水能力差，且其触指末端接触点自清扫能力较差，容易积灰、积垢和氧化，导致内部元件锈蚀、腐蚀，动静触头表而脏污或形成氧化膜，影响合闸接触效果，造成发热，影响导电性能。在雨水天气，中间触指内进水，使弹簧严重生锈甚至锈断，造成触指接触压力下降，接触电阻上升，从而引起过热。通过检查发现，开关一次接线柱采用的铜铝无垫片铸造成型，平垫圈、螺栓、螺帽制造工艺不佳，凹凸不平，导致压接处受力不均，接触电阻偏大，容易导致发热。
2、一次接线柱为纯铝材质，机械强度较小，容易出现滑丝的情况，在安装紧固过程中易磨损变形，同时，紧固处经长期运行电动力的作用下和受金具重力等因素影响，使得螺母逐渐松动，近而接触电阻变大，导致局部温度升高。这次更换的一次接线柱为铝合金材质，机械强度较大，不容易造成变形情况。
3、虽然厂家对在变压器油中铜铝直接相连不容易发热提供相应的数据支撑，但是对通过大电流时铜铝直接相连处也容易发热，给设备安全运行带来一个隐患。
4、开关在运输过程中为了防比摩擦，通常在动静触头之间涂抹润滑脂，投运前如果润滑脂未擦拭干净，则会增加接触电阻，容易导致过热；涂抹导电物质不当也会造成隔离开关接触电阻增大发热；早期部分隔离开关触指镀银层厚度不够，材质不过关，运行中触头磨损，甚至脱落，造成接触电阻增大，触头发热；机构老化，导致合闸不到位等也会导致隔离开关发热。
五、预控措施
1、对存在发热问题的开关进行停电检修，发现严重烧坏，无法使用，于是进行更换处理。更换后的开关整个导电回路除断口为滑动接触外，其余导体间均采用固定联结，具有接触电阻小，结构简单可靠等优点。触头触指以滑动形式进行分、合闸，其构造具有自洁和自紧功能。所有铸件均采用精密高强度铝合金压铸件；所有黑色金属零部件(包括紧固件)均采用热镀锌工艺处理或采用优质不锈钢材料，机构外壳采用优质不锈钢板，大大提高了产品在户外恶劣环境中的防腐防锈能力。
2、针对保定天威电流互感器该类发热缺陷现象，现场应加强对该厂家电流互感器的运行监视，缩短红外精确测温周期，结合例行试验开展一次直流电阻测试，综合分析，强化隐患预判。
3、对泸州站的35kV保定天威电流互感器一次接线柱进行备品备件购买，若下次还出现该类似发热缺陷应立即进行处理，提高缺陷处理效率。
4、建议逐步对该型号的电流互感器的一次接线柱进行更换为铝合金材质的一次接线柱。
5、建议对该批次电流互感器存在铜铝直接相连的平垫更换为铜铝过渡平垫或者增加一块铜铝过渡片。
参考文献：
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论文作者:何振克
论文发表刊物:《基层建设》2015年27期供稿
论文发表时间:2016/3/23
标签：接线柱论文; 电阻论文; 电流互感器论文; 天威论文; 缺陷论文; 回路论文; 保定论文; 《基层建设》2015年27期供稿论文;