35KV开关柜的实际温升原因及发热解决措施

35KV开关柜的实际温升原因及发热解决措施

摘要:35KV抽屉式开关柜由于具有继电保护动作可靠、运行维护简单方便等优点被广泛应用于发电厂、变电所以及大型企业供配电所内。本文在对35KV 开关柜在实际运行过程中容易发生触头发热温升的危害及原因进行认真分析总结后,结合自己多年的知识学习和变配电运行经验,针对开关柜触头发热故障提出一些安全有效的预防和综合处理措施,充分发挥开关柜的电气性能,提高供电可靠性和电能质量水平。

关键词:35KV开关柜发热故障在线监测

手车式开关柜是35KV变配电所中电能分配调度的重要载体,是保证电网高效经济供电的重要电气设备之一。但同时在实际的运行维护工作中发现,由于开关柜可移动的触头结构,容易出现开关触头接触面不能有效接触、操作弹簧电气性能下降等现象造成开关柜发热故障,大大降低开关柜的综合电气性能[1]。因此,在日常检修运行过程中,结合开关柜运行原理及结构对造成手车式开关柜触头发热的原因进行归纳总结,并有针对性的制定相应的检修维护制度和方案,提高开关柜供配电可靠性水平保障工农业高效经济的生产,具有相当大的工程实际意义。

1、35KV开关柜触头发热危害

35KV手车式开关柜是在总结传统固定式开关柜的优缺点后,通过机械机构优化形成的一种改良供配电开关设备,是电网或电网与用户间电能联接的直接纽带。开关柜触头发热温升现象是个渐变的恶性循环过程,在触头发热安全隐患过程时,很难用普通的检测仪器进行检测,容易造成开关柜带病运行,开关柜内各元件在持续的温升效应影响下,其电气性能急剧降低,逐步由隐患转变成发热温升事故[2]。当手车式开关柜出现触头接触不良、触头松动、操作弹簧动作灵敏度下降以及外部运行环境变恶劣等情况时,就会导致开关柜的触头或对应的联接部件发生严重的温升现象,超过环境温度40℃以上。开关柜内复杂恶化的电磁环境,加上持续的电流热效应就会加快开关元件发热部件的氧化速度,使得开关柜导电能力和绝缘水平急剧下降,导致开关柜绝缘套管发生绝缘击穿、操作弹簧拒动或误动、电流互感器爆炸、开关柜触头烧毁等严重事故。开关柜触头发热量会随开关母线向其它元件传导,在持续的电流冲击下,母线及其它开关设备的电气性能也会下降,给开关柜带来更多的安全隐患,降低了开关柜的供电可靠性,直接影响到工农业高效经济的生产发展。

2、35KV开关柜触头发热原因分析

2.1配电规划设计不合理

在进行开关柜选型设计时,应该充分统计和分析系统的负荷类型和容量大小,从而保证开关柜高效经济的运行。造成配电开关设备触头接触面单位面积电流过大。持续发热温升会导致开关柜触头剧烈发热,出现局部过热烧毁故障。

手车式开关柜独特的滑动接触结构方便了运行人员的检修维护工作,但同时也对机械结构设计、安装调试和日常运行过程中提出了严格的要求,开关柜的动静触头在机械结构设计时必须具有良好的接触特性,而且要求在安装调试过程中,严格将安装调试误差控制在有效值范围内,如果没有按照相关规范严格的对开关柜进行校验和核查,就会导致开关柜进出线与开关设备的触头连接间出现较大的接触电阻,开关柜动静触头间有效接触面小于额定要求值等安全隐患。图1是在实际运行过程中35KV手车式开关柜由于安装调试不规范,导致开关触头松动引起触头接触不良而发生的触头发热温升烧毁事故。

从图1可知,手车式开关触头由于安装调试时施工不合格导致触头松动,并在竣工后没有进行严格的竣工校验,在实际运行过程中,开关触头接触面不能良好接触,造成发热温升烧毁事故[3]。

2.2供电负荷剧烈增加

供电负荷剧烈增加是导致开关设备发生烧毁事故的另一大原因。随着工农业生产规模的不断加大,企业用户负荷也在不断的增加,有的企业为了减少工程成本,在进行系统扩容扩建时,没有请专业的电力工作人员进行负荷匹配校核,就直接将大量的新增负荷加在原供配电系统中。新增的电力负荷导致开关设备的实际输出超过自身的额定设计容量,特别是一些大功率电力设备由于没有采用专用的启动保护元件,在开机的瞬间巨大的冲击电流直接作用在开关设备上,造成开关设备发生扭曲变形、导电性能及绝缘性能下降等现象大大降低了开关设备的综合电气性能水平。

2.3日常检修维护不到位

由于日常检修维护制度的不规范不健全,导致开关柜不能按时定期进行相关预防性试验,给电气隐患转变为电气故障留下较多的演变时间。灰尘等杂物通过开关柜缝隙进入开关柜后,就会在开关柜触头接触面上形成一层阻碍开关柜触头有效接触的薄膜,导致开关柜触头剧烈发热,同时由于灰尘覆盖会降低开关设备的散热能力,持续的发热温升效应加速了开关柜自身氧化速度。

3、35KV开关柜触头发热的综合处理措施

3.1加大检修维护力度

配电运行管理人员要定期对开关柜的动作性能、绝缘水平、接触面氧化程度进行试验检测,定期检验动、静触头、以及动作弹簧的综合动作性能。在运行检修过程中,工作人员必须严格根据操作票要求逐一试验校核,并做好相应的记录。加强维护力度,实时清理开关柜内外的灰尘等杂物为开关柜营造一个良好的运行环境[4]。

3.2采用全密封式接线座

采用全密封式开关接线座可以有效防止外部灰尘和杂物通过开关接线缝处进入开关柜内引起触头发生温升效应。全密封式接线座具体结构见图2所示:

一体式全密封结构可以大大减少外部环境对开关柜内设备元件带来的潜在发热温升隐患。

3.3配备开关柜在线温升监测系统

为了提高开关柜的综合供电水平,应该在变配电所中控室内配备微机变配电设备在线温升自动监测监控管理系统。当开关柜实际温升数值超过额定值时,应该根据情况设法停机进行相关的安全隐患或故障检修,保障开关设备高效经济的运行[5]。

4、结束语

触头发热是35KV手车式开关柜最为常见的故障之一,直接影响到开关设备的综合供电水平。通过建立完善的检修维护制度、选用先进的机械改良产品、以及配备自动化温升在线监测系统可以减少或避免开关触头发热温升故障,大大提高开关设备的供电可靠性水平,提高企业电能分配调度的综合经济效益。

参考文献:

1.马吉安.电气线路接触不良的判断及预防措施[J].中国设备工程,2008,(12):48.

2.陈云明,张琳.高压开关手车触头发热的处理[J].四川水力发电,2009,28(02):151-152.17.

3.王玮.变电设备接头发热和防范措施[J].农村电气化,2008,249(02):19-20.

4.李冠楠,边家辉.高压开关柜的维护[J].中国电力企业管理,2009,(05):6

5.

5.陈振生.智能高压开关设备的在线监测技术[J].电力设备,2008,9(03):5-7.