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    詳細分析高壓開關柜實際溫升超標的原因【發表日期:2019-04-16 09:44:00】

    近幾年,我國高壓電網系統逐漸增多,也隨著電網的發展和設備技術的提高,10,35kV系統高壓開關柜在電網中已大量使用。而開關柜的內部過熱現象已成為開關柜使用中的常見問題,由于開關柜體的密閉性,在一些負荷較重的地區,存在開關柜的溫升超標問題。   


    高壓開關柜的溫升超標,直接影響設備的安全穩定運行,而且,過熱問題是一個不斷發展的過程,如果不加以控制,過熱程度會不斷加劇,并對絕緣件的性能及設備壽命產生很大的影響。目前,對電力系統內部使用的開關柜,嚴格遵守設備采購程序及技術政策,確保入網的開關柜都通過型式試驗,尤其對溫升的要求比較嚴格。


    開關柜內部實際溫升情況,尤其是母排連接等部位,通??偸潜刃褪皆囼灉y出的數據高。主要有以下幾點原因: 


    (1)由于型式試驗測得數據通常是在試驗室完成的,而且持續時間不長,通常不超過8h,一般不具備溫升累積效應,其所得數據便無法等同實際中長期運行并持續發熱的設備所產生的數據。


    (2)對于不同金屬而言,其膨脹效應不同。鋼制螺栓的金屬膨脹系數要比銅質、鋁質母線小得多,尤其是螺栓型設備接頭,在運行中隨著負荷電流及溫度的變化,其鋁或銅與鐵的膨脹和收縮程度將有差異而產生蠕變,也就是金屬在應力的作用下緩慢的塑性變形,蠕變的過程還與接頭處的溫度有很大的關系。實踐證明,當接頭處的運行工作溫度超過80℃時,接頭金屬將因過熱而膨脹,使接觸表面位置錯開,形成微小空隙而氧化。當負荷電流減小溫度降低回到原來接觸位置時,由于接觸面氧化膜的覆蓋,不可能是原安裝時金屬間的直接接觸。每次溫度變化的循環所增加的接觸電阻,將會使下一次循環的熱量增加,所增加的溫度又使接頭的工作狀況進一步變壞,因而形成惡性循環。


    (3)連接部位緊固螺栓壓力不當。一些員工在導體連接上認為連接螺栓擰得愈緊愈好,但實際上卻并非如此,特別是鋁質母線,彈性系數小,當螺母的壓力達到某個臨界壓力值時,若材料的強度差,再繼續增加不當的壓力,將會造成接觸面部分變形隆起,反而使接觸面積減少,接觸電阻增大,從而影響導體接觸效果。


    (4)選用的導體材料電導率不滿足要求,多數屬于導體原材料純度不夠。


    (5)現場的其它因素,比如可能存在安裝檢修工藝不當,如母線在加工、連接、安裝過程中,對母線接觸表面處理不到位、不平整、不光滑、沒有涂專用電力脂等,導致有效接觸面積減少接觸電阻增大而發熱。


    高壓開關柜型式試驗中的溫升數據,并不能正確反映運行中的開關柜實際溫升水平,特別是長期運行負荷比較重的開關柜,由于長時間溫升的累積效應,運行中的開關柜實際溫升水平通常都要超過試驗室測出的溫升數據。部分制造廠對開關柜實際運行中的溫升水平并沒有深入地研究,比如大多數廠家給額定3150A的開關柜按照2500A的標準啟動風扇,在開關柜經歷長時間的高負荷運行后,再采取這個標準是不合理的,通常是風扇沒有啟動,溫升早已超標了。   


    所以,選用開關柜設備的時候,不能盲目相信制造廠的試驗室數據,在日常運行維護管理中,也不能盲目套用試驗室的數據標準。實踐經驗,往往也是非常重要的。只有重視實踐,并不斷針對實際情況,分析解決問題,才能真正把對設備的安全運行管理工作做到實處。

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