大埔县梅江蓬辣滩水电站有限公司 广东大埔 514200
摘要：发电机出口开关柜是保证机组设备可靠送电的主设备，其可靠性直接影响发电厂的安全运行。本文主要介绍了蓬辣滩水电公司6KV开关柜温度异常的问题，改造情况以及取得的效果。
关键词：开关柜；发热；处理
1.概述
蓬辣滩水电站位于梅州市大埔县境内，距离县城约9km的梅江上。电站装配四台11MW机组，总装机容量44MW，2003年5月全部建成投产。发电机出口电压为6kV，采用扩大单元接线方式，6kV母线共分两段，不设母联，两段母线独立运行，其中1F、2F接入6kVⅠ段母线，3F、4F接入6kVⅡ段母线，1号主变和2号主变分别接在6kVⅠ、Ⅱ段母线上。6kV开关柜采用可移开式金属铠装中压开关柜，户内单列布置，开关选用上海西门子真空开关。
经多年运行，发现两台主变低压侧601和602开关柜温升超标，在2010年将该开关额定电流由2500A更换为3150A的真空开关，并加装冷却风扇和空调，但效果不明显，最高温度仍有105度，仍存在安全隐患。
2.解决方案
为彻底消除安全隐患，确保设备在发电高峰季节能够稳发、满发，结合现场情况，对6KV开关柜及相关设备进行改造。
2.1解决发热的问题：
（1）合理设计开关柜一次导电回路。
（2）开关柜母排所有接触面处采用表面磨平工艺（生产厂家采用日本进口磨平设备对母排接触面进行磨平），减小接触电阻，减少发热量。
（3）开关柜关键部位使用非导磁材料，从而消除了涡流发热和噪音问题。
（4）完善产品加工工艺，采用“标准车”和“标准柜”专用工装，对每台断路器与开关柜之间进行动静触头位置度的校正，从而使动静触头相对位置度误差不超过0.5mm，确保该关键点的接触可靠，温升达设计要求。
2.2解决散热的问题：
（1）巧妙的利用了热传递的三大原理，设计出合理的对流通道，加强隔室侧面防护等级，增大柜顶有效通风面积，设计合理的对流通道，自冷时，利用烟囱效应，提高对流通道内的空气流动速度。
（2）触头盒为一密闭结构，盒内的气流流通不畅，散热面积不足等因素导致触头盒内的温升过高，目前采用热管技术将热量引出触头盒外，使用散热鳍片增加散热面积来降低温升。
（3）局部关键发热点安装黑色散热器，加大散热面积，母排表面采用涂覆涂层处理，提高母排的辐射系数，加速散热。
2.3 新开关柜结构图
图 1 开关柜内气流组织分布云图
3.关键技术及主要创新点：
3.1 开关柜采用KYN44型可移开式金属铠装中压开关柜。通过优化设计，改变冷却方式、冷却风道，确保了开关温升正常。特别针对601、602开关柜，采用上、下加强通风方式，手动或温度自动控制投入风机，在节能的同时，满足设备的正常运行，解决了公司两台主变低压侧601开关、602开关投运以来温度异常的安全隐患。
3.2增加抽屉式开关触头的无线测温，解决了抽屉式开关柜设备运行中无法监视运行温度的缺陷，实时监测设备温度，为安全运行提供了可靠的依据。
3.3增加红外测温及验电窗，设备在不停电、不接触的运行条件下，通过红外成像方式对危险的区域（连接器、断路器）进行预防性检测，为设备安全运行提供非过热故障技术依据。且不用拆卸设备面板，即可完成验电工作，提高了安全可靠性。
3.4每段母线增加了WXZ196-2微机消谐器，可有效预防由于铁磁谐振发生的电压互感器（PT）烧毁甚至爆炸的恶性事故。
4.结束语
6KV开关柜改造于2014年3月完成，运行一年多来，无任何缺陷、异常情况出现。夏季发电高峰时期，开关柜最高运行温度80℃。通过改造，极大地改善了开关设备的运行条件，确保了设备的安全稳定运行。确保了机组满发、稳发，提高了发电效益。
作者简介：
石雄灵（1980— ），男，广东梅州人，大专文化，助工/运行技师，从事水电站生产管理工作，现任广东粤电集团蓬辣滩水电公司生产运行部部长助理。
论文作者:石雄灵
论文发表刊物:《基层建设》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/25
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