10kV大電流開關(guān)柜故障原因分析與對策

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1、10kV大電流開關(guān)柜故障原因分析與對策10kV大電流開關(guān)柜故障原因分析與對策　　結(jié)構(gòu)問題　　10kV開關(guān)柜里面設(shè)備過熱，是由于本身的特點，體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，并要符合IP4X防護等級標準，各個隔板、面板的縫隙是在1mm以下，導(dǎo)致開關(guān)柜里面的熱量無法很好的散發(fā)出去，影響了柜內(nèi)設(shè)備的溫度。當設(shè)備在較高的溫度下長時間工作后，有可能會使材料變質(zhì)，導(dǎo)致絕緣老化，更甚者還可能導(dǎo)致絕緣擊穿等故障。故障開關(guān)柜在設(shè)計的通風(fēng)對流方面可能有所欠缺，在類似553開關(guān)柜等設(shè)備，用紅外熱成像儀測溫，能看出開關(guān)柜上部為57℃，已經(jīng)屬于一個很高的溫度了?！　∵€有開關(guān)柜

2、的動靜觸頭情況，由于處于密封的柜內(nèi)，無法直觀的看到接觸情況，只能通過間接的方式來檢查，如通過接觸電阻等試驗來判斷，當隔離開關(guān)分合時，也不知道動靜觸頭是否還能達到一個良好的接觸，如果接觸不良，那發(fā)熱放電也是有可能的。這些結(jié)構(gòu)性的缺陷導(dǎo)致的發(fā)熱，都有可能是引起故障的原因?！　〔牧腺|(zhì)量　　在10kV開關(guān)柜中，柜體和配件的材料也對熱量的產(chǎn)生有很大的影響，如紅蓮池變電站中554大電流開關(guān)柜和另一個220kVKYN28A大電流開關(guān)柜的觸頭盒安裝板和穿墻電流互感器的固定面材料，原來的材料是A3的低碳鋼板，這種鋼板屬于導(dǎo)磁材料，根據(jù)電磁場的定義，當母

3、排通過電流互感器產(chǎn)生交變磁力線的時候，會在固定鐵板上產(chǎn)生電磁感應(yīng)，進而產(chǎn)生感應(yīng)電流，也就是渦流，一般當電流不超過XXA時，渦流的作用并不大，但是當電流超過2500A時，渦流的熱效應(yīng)就會很明顯了?！　￠_關(guān)柜中，母排的截面積尺寸也決定了所能負載的電流大小，在這起事故中的開關(guān)柜，使用的母線母排是3×(LMY-120×10)的鋁排，開關(guān)到刀閘用的是2×(LMY-80×8)的鋁排，原來是用于120MVA的變壓器的變壓器低壓側(cè)開關(guān)，可后來變壓器換成180MVA，而母排卻沒有同時更換，那么當運行負荷沒有采取相應(yīng)控制時，就有可能因為負荷電流過高導(dǎo)致發(fā)

4、熱，引起事故。再有就是開關(guān)柜外部的因素及設(shè)備的工藝技術(shù)也會引起發(fā)熱現(xiàn)象?！　?0kV開關(guān)柜中導(dǎo)致發(fā)熱的原因有很多，要怎么防治呢?其實也不外乎減少發(fā)熱源、增加散熱兩種措施，具體實施如下。　　設(shè)備改造　　由于設(shè)備本身的因素，需要從結(jié)構(gòu)性的改造來改變這種發(fā)熱的現(xiàn)象。在處理紅蓮池變電站開關(guān)柜事故時，通過對開關(guān)柜有效散熱面積的計算后[3]，采用的是自然風(fēng)冷的改造方式。自然風(fēng)冷改造如圖1所示，其中將開關(guān)柜中B-1、B-2、D-2的隔板換成有孔的鋼板，并在其中夾著細密鐵絲過濾網(wǎng)，兩邊用鋼板固定，鐵絲過濾網(wǎng)和固定鋼板都在開關(guān)柜下面空間處，這樣做的好處

5、是方便查看和維護，還有D-1的隔板換成沖孔的百葉鋼板。這樣改造后，當設(shè)備觸頭或者母排發(fā)熱時候，都能通過自然的空氣對流來散熱。　　減少發(fā)熱源方面，對電流互感器固定板進行了改造和鋁母排的更換。電流互感器固定隔板改造或者整個更換或者將固定隔板的磁路割開，切斷磁力線，使磁通減少，損耗減少，這樣都能減少發(fā)熱源，而更換固定隔板為304不銹鋼板的工程量和費用較高，這里使用的是割開固定隔板的方式，這樣不但能達到切斷磁力線的好處，還能讓散熱更通暢。將原來的鋁母排3×(LMY-120×10)和2×(LMY-80×8)，換成了等尺寸的3×(TMY-120×

6、10)和2×(TMY-80×8)銅母排，根據(jù)母排載流量經(jīng)驗公式(40℃時銅排載流量=排寬×厚度系數(shù))，120mm的厚度系數(shù)為，這樣三層的銅母排載流量能達到4440A，這樣已經(jīng)能滿足4000A大電流柜的需求了，而且將鋁母排換成銅母排還能減少銅鋁過渡的發(fā)熱風(fēng)險，對于減少發(fā)熱源非常有利?！　∮捎跓o法通過直觀的方式來看到接頭的接觸情況，我們采用在開關(guān)觸頭盒上加裝了無線測溫裝置，在開關(guān)下觸頭母排處固定一個ZC800A-TT的探頭。能將觸頭盒的溫度狀況通過無線方式發(fā)送到開關(guān)柜前面板的接收裝置上，接受裝置再將這些信號顯示在就地和遠方光字牌上，達到能

7、及時發(fā)現(xiàn)事故隱患的作用?！　〕藢υO(shè)備的改造，對高壓室中開關(guān)柜環(huán)境的改造也是很有必要的，將原來的普通玻璃窗換成反光能力強的玻璃窗，或者在原來的玻璃窗上貼上折射率比較高的貼膜也是一個好的辦法，這樣能讓太陽光的熱效應(yīng)有所降低。如果有條件的，還可以在高壓室中裝設(shè)空調(diào)，這樣能更好地保證高壓室內(nèi)的溫度和濕度，為設(shè)備的可靠運行提供良好的條件?！　∵\行檢修管理　　運行檢修管理是針對開關(guān)柜熱故障的防治措施，首先須清楚原來的設(shè)備狀態(tài)，那么就要求運行和檢修人員，在安裝、驗收時要仔細，確保初始狀態(tài)是健康的，這樣也能掌握盡可能多的信息，包括各種銘牌數(shù)據(jù)、出廠

8、試驗報告、施工記錄等。這樣在利用先進的各種在線、離線監(jiān)測裝置，如溫濕度在線監(jiān)測、紅外熱成像儀等時候，能有效的比對，分析出設(shè)備的狀態(tài)，保證設(shè)備和系統(tǒng)的安全順利。如有一個開關(guān)柜，通過在線測溫數(shù)據(jù)如表1所示?！　≡撊毕莶课蛔罡?/p>