摘要：10KV金属铠装移开式高压开关柜在长时间运行过程中，因受到诸多因素的影响，极有可能出现温升过快、温升过高等问题，进而直接造成绝缘老化，加速局部放电，缩短产品寿命，影响高压开关柜的正常运行，严重时甚至会导致整个开关柜被烧损。因此本文将通过重点探究移开式高压开关柜温升问题，在阐明其具体温升现象与问题原因的基础上，结合笔者多年工作实际，针对如何解决10KV金属铠装移开式高压开关柜温升问题提出相应方案以供参考。
关键词：10KV金属铠装移开式高压开关柜；温升问题；解决方案
引言
探究10KV金属铠装移开式高压开关柜温升问题，不仅可以有效帮助人们加强对高压开关柜温升的重视，使其能够准确了解高压开关柜出现温升问题时的具体现象与问题原因。同时也能够为工作人员切实解决开关柜温升问题，确保开关柜实现长时间安全稳定运行提供重要理论参考与实践指导。
一、高压开关柜温升问题分析
（一）温升现象
为有效说明10KV金属铠装移开式高压开关柜的温升问题，本文选择以某变电站中使用的KYN27-12金属铠装移开式开关柜为例，该开关柜的额定电流与短路开断电流最大值分别可以达到4000A与40KA，为该站主变进线开关柜。在设备运行过程中，工作人员在对开关柜温升进行测量时，发现其母线室上分支触头盒处最高温达到了98℃，在与室温相比较下，开关柜的实际温升达到了76℃。而根据GB/T 11022-2011规定，在环境温度不超过40℃时，主回路及其各组件在额定电流下的温升，应当严格控制在标准规定温升极限范围内。而南方电网公司对开关柜导体表面的温升提出更为严格的不得超过55K的要求。由此可见，开关柜出现了较为严重的温升情况。
（二）温升原因
一般情况下，高压开关柜的温升与负荷之间具有直接影响关系，当高压开关柜长时间处于高负荷运行状态，其温升速度也会随之明显加快。如根据相关检测数据显示，当10KV金属铠装移开式高压开关柜负荷达到1900A时，其温升最大值将会接近50℃，而当高压开关柜负荷低于1200A时，则鲜少会出现温升过快、过高的情况，但长时间令开关柜处于低负荷运行状态，不利于提高开关柜的整体运行效率[1]。
其次，柜体钢板的涡流发热和柜体的通风散热，一是开关柜中容易产生涡流的部位没采用不导磁板材，例如触头盒安装板、电流互感安装板等。二是隔室间没设计通风孔，例如柜体的母线室隔板。三是在通风散热设计上没采用在适当的位置加装合适功率和风量的风机。因此开关柜在运行中未能在温升还没超标前使发热和散热达到处于热平衡状态，一旦开关柜运行负荷较大，将极有可能导致其出现严重温升问题。
最后，开关柜的导体材质及安装是否符合相关规范，如果所使用的导体材料材质纯度不符合要求，也会在一定程度上导致电阻值过大，进而使得开关柜出现明显发热的情况。如果在装配开关柜母线时，工作人员未能严格按照相关规定要求进行规范操作，其连接面积过小或母线表面不平整，也将有可能导致开关柜导体出现接触不良的情况进而引发温升问题。
二、高压开关柜温升问题解决方案
（一）优化高压开关柜结构设计及元器件选型
本文认为，想要有效解决10KV金属铠装移开式高压开关柜的温升问题，首先在开关柜设计时就要有效减少开关柜在运行时的发热和加强开关柜的散热。开关柜产生的热量主要有主回路电阻发热和柜体钢板的涡流发热。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在减少发热方面，开关柜的柜内母线应选用纯度大于99.9％的铜母线，而且主回路各连接导体的截面应比额定电流有10％的裕度，母排安装时应符合相关要求，搭接面应连接良好。为避免涡流发热，对于靠近导体等开关柜的关键部位应采用不导磁的不锈钢板，能够有效避免不平衡电流造成的涡流发热，从而降低开关柜的发热。在加强开关柜散热方面，例如对于额定电流为4000A的开关柜可在柜前断路器隔室下部安装一台横流风机，风机选用功率325W，风量2500m3/h。如果开关柜为带后附柜的架空进线柜，则在后下门板上安装一台轴流风机，风机选用功率80W，风量1600m3/h。柜体前后下门板开进风孔，在开关柜顶部加升高的散热罩，在散热罩的侧面开出风孔，柜体进风口跟出风口的比例控制在1：1.5。开关柜内部的通风结构为母线室和电缆室隔板设计带通风孔，让柜体的空间宽敞，避免狭长通道及明显拐角等设计缺陷。主回路触头绝缘罩选用带通风道的触头盒及通风型静触头。使得柜内热量可以被快速带走，有效加强开关柜的散热。
（二）高压开关柜预防性试验
严格落实高压开关柜的预防性试验也是有效解决其温升问题，及时发现并排除温升隐患的一大重要举措。各开关柜生产厂家在开关柜出厂前对开关柜做1.1倍额定电流的温升试验。可将高压开关柜的动静触头、断路器上下触臂、断路器极柱、柜体主回路各搭接面、在正常操作中可触及外壳、在正常操作中无需触及的部件等温升值作为重要试验项目。同时做好各项试验数据的记录，当各测试点在一小时内其温升值变化不超过1K时即可认为温升试验达到稳定状态。得到的试验结果数据则可作为各研发设计人员改进开关柜的重要依据。
（三）高压开关柜常规化检修
对于运行中的开关柜，结合开关柜的温升情况、运行特点等，定期对高压开关柜进行全面的检修处理。例如在常规检修中，需要认真观察高压开关柜的动静触头，一旦发现其表明存在凹凸不平或颜色发黑、发暗等情况，需对其进行换新。而为了能够适当减小开关柜搭接部件或是开关触头等部位的电阻值，可以通过均匀涂抹适量的导电膏，以有效增大其导电率同时避免开关柜的接触位置出现严重氧化的情况，而引发温升问题出现[2]。另外，还可以运用各种专业检测仪器设备如红外测温仪等，对开关柜极易出现温升问题的部位进行精准测温，一旦发现检测温度超过规定标准值，工作人员需立即将开关柜负荷相应调低。
（四）在线实时监测控制温升
为了能够进一步提高对高压开关柜温升的控制精准性、实时性，可积极运用各种现代化的智能监控装置与先进科学技术，搭建起功能完善、覆盖面广的高压开关柜在线温度监测系统。例如通过运用预先埋设在指定测量位置的智能温度传感器，实时采集开关柜的运行温度值并利用局域网将采集得到的温度数据及时传输至总控制系统中，由系统自动对其进行深入分析，形成相应的温度动态图表，便于精准掌握开关柜运行状态与温升情况，及时解决其存在的温升隐患[3]。
三、结语
总而言之，导致10KV金属铠装移开式高压开关柜出现温升问题的原因众多，包括开关柜结构设计不合理、零部件导体材料质地不纯、导体搭接面连接不良等等。因此为有效避免开关柜频繁出现温升问题，开关柜的温升试验需达标，对于运行中的开关柜设备，工作人员需严格按照国家相关标准要求定期对开关柜进行检修，及时排除其中潜在的安全隐患与故障问题。并借助专业的监测系统在线实时监控开关柜温升情况，以此有效保障高压开关柜能够始终维持良好运行状态。
参考文献：
[1]谢俊文.大电流高压开关柜温升影响因素统计与分析[J].自动化应用，2018（09）：90-93.
[2]刘杰，姜小珍.高压开关柜实际温升超标的原因及对策研究[J].山东工业技术，2018（04）：170.
[3]姚远. 高压开关柜过热问题及其解决方法研究与应用[D].华南理工大学，2018.
论文作者:丁佳勃
论文发表刊物:《防护工程》2019年12期
论文发表时间:2019/9/5
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