110kV变电所开关柜(变电站10kV开关柜)温度异常的原因及整改措施论文_韦巍

广西电网有限责任公司钦州供电局

摘要:近年来,我国电力事业飞速发展,使用高压电的过程中线路的安全性是必须得到严格控制。在进行转换输电、配电的过程中,尤其是要进行对用电器进行开合、控制和保护。因此,开关柜逐渐的应用在了高压电的使用过程中,但是随着开关柜的不断应用,温度异常的现象不断地发生,对电力的传输以及安全性有了很大的威胁。本文简要的介绍了温度异常的原因以及整改措施,希望为以后的研究发展提供理论依据。

关键词:开关柜;温度异常;整改

1 引言

电力行业是一个国家发展的先头行业,经济发展的主要动力就是电力行业的高速发展。电力行业的迅速发展也可以弥补我国能源分布不均匀的缺陷,大力开发电力行业的发展才能够实现全国范围内的能源合理分配和资源的优化配置,水利(水能)、电力(风能)以及核能等新型(清洁)能源的开发利用已经成为我国基本的建设战略。然而在用电的过程中需要对用电器进行有效的保护,进而对开关柜进行了有效的研究。开关柜是一种保护电气设备的一种基本装置,主要作用就是在用电的过程中对电路进行开合以及控制。它的应用非常广泛,变电站以及发电站和高层建筑中都有这样的设备来进行对用电装置的保护,这样才能够保证装置的安全性能够得到有效的保障。但是开关柜的绝缘效果比较弱,因此在使用的过程中会造成温度异常的现象,因此掌握好开关柜温度异常的原因以及提出整改措施对以后电力的发展有着至关重要的作用。

2 温度异常的原因

(1)主变10kV穿墙套管发热。在使用的过程中穿墙套管的时常发热是发热的一个主要原因。这个部件发热的原因是因为在隔断电流以后,但是固定的钢板角钢并没有完成隔断,通过地下引流还可以产生一定的环流强度,这就会造成电磁回路的产生从而造成涡流发热。下图详细的描述了这样现象,可以通过图示(一)清晰的分辨出钢板角钢等。

(2)901开关柜发热。由于开关柜是封闭式的结构,为了节省空间,其内部的三相母线都是一字排列,这样就使三相电流产生的磁通在金属外壳磁通变化量不等于0,导致开关外壳产生感应电磁电压,产生环流发热。下图(图二)红外图像描述了开关柜发热的主要原因:

从上图(图二)可以看到发热的主要部位是内部角钢,因为在环形角钢截面的电阻比较小,因此在用电过程中产生了很大的电流,所以发热量很高。

(3)901开关柜进线母线发热。金良(常见的)10kV开关柜为中置式开关柜,主要是由三个独立的空间组成。电缆室、开关室以及母线室是按照由下而上的方式排列做成的。在进行了一系列的研究发现开关柜发热的主要部位是开关柜底部至开关静触头母线,主要原因是因为通气栅栏以及出气栅栏在进线母线结构的上下测使气体流通不好;开关柜内部使用的是不利于散热的母线包绝缘材料,都不利于散热。

(4)连接部位紧固螺栓的压力不当。在检修电路的过程中,部分维修人员认为螺栓越紧越好,但是在使用的过程中没有考虑到铝质母线弹性系数小的客观原因,如果强度差的材料在使用过程中超过临界压力值以后在继续加压会造成接触面变形等现象,导致电阻增大,从而使导电效果变差,在输电线的过程中就会引起电路温度的不稳定使开关柜的温度出现异常等。

(5)由于金属的膨胀不同造成的温度异常。在电路的使用上铜质以及铝质的膨胀系数远远大于钢质螺栓的膨胀系数,在电路运行的过程中随着电流负荷以及温度的变化,因为膨胀系数的不同,不同金属在不同的温度下将产生不同的缓慢塑性变形。当温度降低到原来的位置时,由于空气的氧化使金属间的接触孔隙不会随之消失造成了原来的金属不能直接接触,因此在温度变化的循环过程中热量将逐渐增加,造成了恶性的循环。

3 整改措施

(1)对主变10kV穿墙套管发热的整改措施

在切断线路的过程中切断向下引接地线中的一根,切断后会不会造成环形电流的产生,也就将隔断前有可能产生的5.22A的环流降低为0;对正钢板下边的隔缝要进行彻底的处理,也就是隔断内侧固定钢板角钢,唯有这样才可以防止形成电磁回流电路,有效的避免环形电流的产生。

(2)901开关柜发热的整改措施

901开关柜的发热主要是因为电阻小而产生巨大的电流造成的局部温度变化大,但是在一般的情况下1500A左右的电流不会产生高于47摄氏度的热点温度,也就是不会对设备的正常运行造成影响,如果迫切的需要进行对901开关柜发热的整改,那么选择的材料应该是非导磁材料,比如不锈钢等等。但是为了减少不必要的费用,建议这种方法不要经常采用。

(3)901开关柜进线母线发热整改措施

901开关柜进线母线发热涉及的方面比较广泛,因此我们可以从多个角度进行整改:(1)利用空余的时间进行对母线的检查,检查母线是否符合技术规范的基本要求,是不是TMY10×125双排;(2)运行人员要坚守岗位时时的保留红外测温图像,在温度异常时可以随时调取图像进行比对,得出有效合理的结果。

(4)其他方面的整改措施

建立规范的维护检修制度。运行人员在日常的工作中,要有高的职业素质,按照相关的要求对各个元件的性能要进行细致的查看,对接触表面的触头要进行实时观察看是否被氧化。在进行元件的安装过程中要按照相关规范要求逐步操作,当开关柜在运行的过程中要通过红外温度测试仪检测各个元件的温度,对异常的元件要及时的检修或更换,防止安全隐患的扩大,避免危害配电装置的安全运行。

结语

通过对高压电变电所开关柜的应用过程中温度异常产生的原因以及整改措施的描述可以了解到,电力行业国家建设的规模虽然越来越大,技术越来越好,但在实际的应用中也不断出现很多问题。高压开关柜内部又有很高的裸露电压,在封闭狭小的空间内不能进行人工巡查,对系统稳定的检测又造成了很大的困难,所以对开关柜的合理调控来防止温度异常的产生来消除隐患是十分科学的一项策略。

参考文献:

[1] 牛玉联,单名山.电气设备的发热故障分析及处理[J].电气开关,2009(03):12-14

[2] 叶启明,高压开关触头发热的在线监测[J].大众用电,2009,(05):22-23

[3] 谷超,变电设备发热原因分析及防范措施[J].科技信息,2007(21):285

论文作者:韦巍

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

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