資源描述：
《大電流開關柜發(fā)熱故障的原因分析和處理》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、大電流開關柜發(fā)熱故障的原因分析和處理邯鄲鋼鐵集團有限責任公司能源中心劉立燦摘要：冶金企業(yè)的特點之一是大功率供電回路多，開關回路發(fā)熱故障比較常見，本文對大電流開關回路的發(fā)熱原因進行深入分析，并針對性的提出了解決發(fā)熱問題的技術方案，在實際運行中很有借鑒意義。關鍵詞：大電流發(fā)熱磁環(huán)路渦流一、前言冶金企業(yè)供電設備的特點之一是功率大，例如，大型冶煉電弧爐、大型軋鋼主軋機等設備運行功率往往幾萬千瓦，供電開關柜運行電流高達幾千安培。如果開關柜的設計、制造、安裝過程中存在缺陷，往往產生嚴重發(fā)熱，甚至燒熔設備，嚴重情況下造成弧光短路，不僅造成設備
2、損失，還影響正常生產秩序。因此，應引起企業(yè)供電管理人員的高度重視，提前采取相應技術和管理措施，防范發(fā)熱故障的發(fā)生。二、發(fā)熱故障原因分析電氣開關柜發(fā)熱的原因，可以從兩個方面進行分析。1、電氣回路發(fā)熱開關柜結構緊湊，由斷路器、互感器、動靜觸頭、母線（排）構成電氣回路，運行中常常發(fā)生電氣回路、元器件發(fā)熱現(xiàn)象。再加上柜體密封嚴格，熱量不能及時散發(fā)，會發(fā)生累積效應，造成更嚴重發(fā)熱，嚴重情況下會將導體、觸頭燒熔、損壞甚至造成設備報廢。電氣回路發(fā)熱的原因是由于電流的熱效應引起。即當電流通過電氣回路時，由于接觸不良導致導體接點、斷路器觸頭接觸電
3、阻升高，電流就會作功而消耗電能，產生了熱量，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應。計算公式為：Q=I2Rt 式中：I—通過導體的電流，單位是安培(A) R——導體的電阻，單位是歐姆(Ω) t——電流通過導體的時間，單位是秒(S) Q——電流產生的熱量，單位是焦(J)由上式可以看出，電氣回路發(fā)熱量的大小與電流的平方、電阻的大小成正比。因此，當一個供電回路功率確定以后，其運行電流也就確定了，要想電氣回路不發(fā)熱，解決的辦法就是想方設法降低電氣回路電阻。2、柜體發(fā)熱在大電流開關的實際帶負荷運行中，常常發(fā)生柜體發(fā)熱，影響正常運行。事例一某22
4、0KV變電站35KV主進開關柜柜體角鋼異常發(fā)熱，當運行電流超過1000A時，柜體角鋼溫度超過80℃，而且柜體產生“嗡嗡”的機械振動聲音。如圖1所示。圖1某220KV變電站35KV開關柜母線安裝示意圖從圖中可以看出，A相母線和C相母線從上部角鋼框架內穿過，上部角鋼框架圍繞A相母線和C相母線形成閉合磁環(huán)路。B相母排從下部角鋼框架內穿過，同樣，下部角鋼框架圍繞B相母線形成閉合磁環(huán)路。也就是說，開關柜在設計、制造、安裝時沒有考慮隔斷磁路。母線帶電運行流過電流時，角鋼框架內就會感應磁場，上部角鋼框架感應的磁場強度大小與A相和B相電流矢量和
5、成正比，下部角鋼框架內感應的磁場強度與B相電流成正比。這樣在角鋼框架內不可避免地感應渦流并產生損耗發(fā)熱。當電流足夠大時，角鋼框架除了發(fā)熱嚴重，還會產生電磁振動，并發(fā)出“嗡嗡”聲音。從上面分析可以得出結論，隔斷磁路就可以解決渦流發(fā)熱問題。將中間安裝A相和C相絕緣子的角鋼從中間鋸斷，再用不導磁的不銹鋼板或銅板連接固定，斷開中間磁路。上下左右角鋼框架雖然包圍三相母排，但是三相電流矢量和為零，四周角鋼框架內感應磁強強度為零，也不會造成渦流發(fā)熱和電磁振動。通過以上方法處理后，角鋼框架既消除發(fā)熱，又消除電磁振動，效果良好。事例二某110KV
6、變電站10KV主進開關柜運行時安裝套管的鋼隔板發(fā)熱，嚴重情況發(fā)熱至80~90℃，柜體振動嚴重，不得不停電處理，影響正常的電能供應。如圖2所示。圖2主進開關柜套管安裝示意圖通過現(xiàn)場勘查，發(fā)現(xiàn)安裝3相套管的鋼隔板為普通鋼板，而且套管之間沒有開口隔斷磁路，母線通過電流時，隔板內就會形成磁路，感應渦流，產生渦流損耗，造成溫度升高，并產生電磁振動。將安裝套管的普通鋼隔板改成不導磁的不銹鋼隔板，發(fā)熱和振動現(xiàn)象隨之消失，問題得到解決。如果將套管之間鋼隔板開口，隔斷磁路，同樣可以解決發(fā)熱和振動問題。三、發(fā)熱故障處理方法在實踐中，針對大電流開關柜
7、發(fā)熱問題，可以采取如下改進措施。1、電氣回路發(fā)熱的監(jiān)測，可以采用粘貼示溫蠟片、示溫貼紙的方法提示導體溫度升高，這種方法簡便易行，價格便宜。有條件的也可以安裝電子測溫裝置指示所測點溫度，可以實時監(jiān)測溫度，但是比較復雜，價格也昂貴。值班電工也可以使用紅外測溫槍、熱像儀對設備溫度進行測量監(jiān)控。在實際運行中，往往采取多種措施和方法對電氣設備進行溫度監(jiān)控。2、設備檢修時對電氣連接點螺絲進行檢查緊固，使連接點牢固連接，降低接觸電阻，可以有效避免電氣連接點發(fā)熱。3、對斷路器直流接觸電阻定期測量，只要斷路器直流電阻不超標，在規(guī)程規(guī)定的范圍內，可
8、以防止斷路器發(fā)熱故障。4、對于斷路器動、靜觸頭發(fā)熱問題，一般是由于觸頭表面氧化或壓簧壓力不足導致，應對動靜觸頭消除氧化層、重新鍍銀以及更換新的壓力簧。5、對于柜體框架、護板、隔板因產生渦流造成的發(fā)熱和振動，可以采取隔斷磁路的方法實現(xiàn)。也可以將產生渦流的部位更換成
