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高壓開關(guān)柜內(nèi)部發(fā)熱隱患分析及預(yù)防
編輯：義興電氣 時間：2022-04-15
高壓開關(guān)柜內(nèi)部發(fā)熱隱患分析及預(yù)防
因操作和維護(hù)問題導(dǎo)致柜內(nèi)設(shè)備發(fā)熱
一。高壓開關(guān)柜出線室底板受熱，導(dǎo)致電纜故障。
專業(yè)人員對局放線開關(guān)柜內(nèi)設(shè)備進(jìn)行檢查，除A相電纜終端燒損嚴(yán)重外，未發(fā)現(xiàn)異常。高低壓成套電氣設(shè)備柜內(nèi)無電弧短路跡象，電纜終端夾無燒灼現(xiàn)象。
在開關(guān)柜下方的電纜通道內(nèi)，局放線A相電纜穿板處，發(fā)現(xiàn)有電弧燒穿的孔洞。發(fā)現(xiàn)局放線開關(guān)柜出線室底板為鐵板，局放線電纜分相穿過電纜孔，柜底兩鐵板之間無間隙，重疊壓在一起，形成閉合磁路（在A相電纜側(cè)）。當(dāng)A相電纜終端頭流過大的負(fù)載電流時，鐵板上會產(chǎn)生感應(yīng)電流，形成閉合的磁路，產(chǎn)生的熱量對電纜終端頭的外絕緣構(gòu)成嚴(yán)重威脅。
根據(jù)以上現(xiàn)象分析，局部放電線路A相電纜終端在穿板處受熱損壞，形成絕緣薄弱點(diǎn)，逐漸發(fā)展到穿鐵板處絕緣燒損。A相電纜終端頭對柜底鐵板的電弧放電，形成單相接地故障。發(fā)生故障時，由于系統(tǒng)B相、C相電壓升高，壓水線C相弱絕緣被擊穿，形成不同線路的兩點(diǎn)接地短路，兩線保護(hù)裝置同時動作跳閘。
局部放電線路A相電纜絕緣薄弱點(diǎn)可能是電纜敷設(shè)過程中的施工質(zhì)量或維護(hù)質(zhì)量問題。
高低壓成套電氣設(shè)備預(yù)防措施
（1）規(guī)范電纜終端制造工藝，提高電纜終端制造質(zhì)量，杜絕“野蠻施工”。電纜分相穿過底板的敷設(shè)方式，開關(guān)柜出線室底部的鐵板不允許形成閉合磁路。
（2）開關(guān)柜出線室底板采用非磁性材料。
（3）開關(guān)柜出線室底板采用鐵板制作時，必須將鐵板固定安裝，防止因位移造成間隙形成閉合磁路。
2.10kV高壓開關(guān)柜手車動、靜觸頭接觸不良發(fā)熱。
通過對母線停電的檢查發(fā)現(xiàn)，該故障是由靜觸頭底座與母線之間的固定螺栓松動引起的，接觸和加熱不良。故障部位首先從固定觸頭座與母線連接處開始，由于熱傳導(dǎo)導(dǎo)致動觸頭燒損。動觸頭上的壓縮彈簧加熱后，逐漸退火，緊固力減小，接觸電阻進(jìn)一步增大，觸頭指部局部燒損。靜態(tài)觸點(diǎn)過熱。
加熱缺陷應(yīng)該有一個逐漸發(fā)展的過程。長期的大電流動作會逐漸發(fā)展到原來輕微發(fā)熱，逐漸增大接觸電阻，形成惡性循環(huán)；如果不及時發(fā)現(xiàn)，會造成嚴(yán)重的設(shè)備事故。
高低壓成套電氣設(shè)備預(yù)防措施
（1）開關(guān)柜內(nèi)主導(dǎo)接點(diǎn)應(yīng)定期進(jìn)行紅外測溫。
（2）斷路器手車出柜檢修時，應(yīng)更換老化疲勞的壓縮彈簧和生銹的螺栓，并采取防銹措施。
（3）規(guī)范設(shè)備安裝調(diào)試過程，確保手推車動、靜觸頭接觸行程符合標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)備安裝調(diào)試過程中，必須測量動、靜觸頭的接觸行程。
（4）在安裝、調(diào)試和維護(hù)過程中，應(yīng)測量手推車動靜觸頭的接觸電阻，以滿足要求。
（5）利用母線停電的機(jī)會，檢查各手車動、靜觸頭行程，檢查靜觸頭底座連接螺栓是否擰緊，及時發(fā)現(xiàn)并消除隱患。
（6）對開關(guān)柜進(jìn)行運(yùn)行溫度檢測，加強(qiáng)對溫度異常的開關(guān)柜的監(jiān)測、分析和處理，防止因?qū)щ娀芈愤^熱造成柜內(nèi)短路故障。
（7）開關(guān)柜內(nèi)有許多有機(jī)絕緣部件，加熱后絕緣性能將不可逆地逐漸喪失，可能引起火災(zāi)。因此，關(guān)于主引導(dǎo)接觸部分的最大允許溫度和加熱缺陷的表征的規(guī)定應(yīng)該不同于暴露的金屬導(dǎo)體接觸部分的最大允許溫度和加熱缺陷的表征。建議開關(guān)柜主導(dǎo)引部加熱缺陷的最大允許溫度值和定性溫度值應(yīng)降低10℃。
（8）制造廠應(yīng)嚴(yán)格控制產(chǎn)品質(zhì)量，規(guī)范裝配工藝，特別是提高廠內(nèi)裝配質(zhì)量。所有螺栓的擰緊力矩應(yīng)明確規(guī)定并符合要求。
三。對高壓開關(guān)柜母線與手車觸頭座的接觸部分進(jìn)行加熱。
然后測量10kV 1號主進(jìn)線封閉母線橋（開關(guān)柜端）表面溫度至31.0℃，比其他開關(guān)柜表面溫度高3.8℃，比開關(guān)柜后門溫度低3.8℃，表明熱點(diǎn)不在封閉母線橋內(nèi)，可能在開關(guān)柜內(nèi)的手動、靜態(tài)觸點(diǎn)和母線的連接部分。
三天后，10kV一號主進(jìn)線柜停電檢查。將手車?yán)龉裢?，立即對手車進(jìn)行紅外測溫（殘余溫度）。手推車B相動觸頭總溫度42.7℃（殘余溫度），B相動觸頭前溫度46℃（殘余溫度），手推車母線側(cè)靜觸頭溫度48.5℃（殘余溫度），手推車母線側(cè)板套溫度開關(guān)柜背面為39.2℃（殘余溫度），開關(guān)柜背面手車母線側(cè)靜觸頭箱附近母線溫度為64.6℃（殘余溫度）。因此，證明手車動、靜觸頭的接觸部位不是熱點(diǎn)，開關(guān)柜后的穿板套管也不是熱點(diǎn)；1號主進(jìn)線柜手車母線側(cè)靜觸頭座與母線的接觸部位是熱點(diǎn)。
通過對紅外測溫光譜的分析，可以清楚地看出10kv-1主進(jìn)線柜后部受熱。停電檢查發(fā)現(xiàn)，主變10kV 1號主進(jìn)線開關(guān)柜后門B相母線絕緣熱縮管受熱開裂發(fā)黑，母線與手車母線側(cè)靜觸頭座連接處螺栓松動、不良。接觸，在操作過程中產(chǎn)生熱量。
高低壓成套電氣設(shè)備預(yù)防措施
（1）修改相關(guān)維修規(guī)程，規(guī)范和完善設(shè)備維修作業(yè)指導(dǎo)書，防止遺漏必要的操作規(guī)程。
（2）規(guī)范設(shè)備小修工程流程，明確主導(dǎo)流部分螺栓擰緊力矩。
（3）除由運(yùn)行維護(hù)人員定期對設(shè)備進(jìn)行紅外測溫外，重點(diǎn)測溫應(yīng)在重載情況下進(jìn)行，維護(hù)人員應(yīng)進(jìn)行專業(yè)測溫。
（4）開關(guān)柜內(nèi)的鋁母線應(yīng)更換為銅母線。
（5）高壓開關(guān)柜運(yùn)行中，采用紅外熱像儀進(jìn)行溫度測量，只能對柜體進(jìn)行外部檢測，難以直接找到熱點(diǎn)，需要進(jìn)行對比分析。對開關(guān)柜各部分進(jìn)行檢測后，與環(huán)境溫度相比，大大高于環(huán)境溫度，證明柜內(nèi)存在熱點(diǎn)。在相同環(huán)境溫度下，各開關(guān)柜表面溫度與負(fù)載電流相差不大，若相差較大，則高溫開關(guān)柜內(nèi)有熱點(diǎn)。對有發(fā)熱現(xiàn)象的開關(guān)柜，在加強(qiáng)安全監(jiān)控的情況下，打開柜門測量溫度，檢查具體熱點(diǎn)。設(shè)備斷電后，應(yīng)立即測量各部件的殘余溫度，這也是檢查特定熱點(diǎn)的一種方法。
四。10kV手車動觸頭壓簧損壞，觸頭發(fā)熱。
經(jīng)專業(yè)人員檢查，確定開關(guān)柜母線室及后下柜無發(fā)熱現(xiàn)象。手車A、B相母線側(cè)動、靜觸頭及A相動、靜觸頭接觸部位發(fā)熱，檢查開關(guān)柜停電并將手車?yán)龉裢夂?，發(fā)現(xiàn)手推車A相母線側(cè)（上部）動觸頭端部缺少一個壓縮彈簧，手推車A、B相母線側(cè)動觸頭導(dǎo)桿絕緣套管側(cè)缺少一個壓縮彈簧。檢查手車靜觸頭時，發(fā)現(xiàn)對應(yīng)的靜觸頭盒內(nèi)有一個落下的壓縮彈簧。
檢查靜態(tài)接觸盒中的壓縮彈簧，發(fā)現(xiàn)彈簧有斷裂痕跡，但沒有燒蝕。更換壓縮彈簧，消除缺陷，10kV 1主進(jìn)線柜恢復(fù)正常運(yùn)行。
之后，利用停電機(jī)會排查隱患，發(fā)現(xiàn)變電站內(nèi)有7個10kV出線開關(guān)柜手車動觸頭壓縮彈簧，經(jīng)鑒定為家族性缺陷。
同 一變電站、同一型號開關(guān)柜出現(xiàn)相同的設(shè)備隱患，應(yīng)該是壓緊彈簧質(zhì)量問題。由于手車在上次推入運(yùn)行位置操作后，動觸頭壓緊彈簧斷裂，緊固力下降，觸指與靜觸 頭的接觸壓力下降，接觸電阻進(jìn)一步增大，接觸部位發(fā)熱。手車A相下動觸頭和B相母線側(cè)動觸頭導(dǎo)電桿絕緣護(hù)筒側(cè)壓緊彈簧斷裂，使動觸頭與手車導(dǎo)電桿之間發(fā) 熱。手車動觸頭壓緊彈簧斷裂，可能造成10kV母線接地、弧光短路，也可能因手車動、靜觸頭放電拉弧而造成母線短路事故。該變電站10kV開關(guān)柜內(nèi)多次發(fā) 生壓緊彈簧斷裂，均未造成事故，很值得慶幸。
預(yù)防措施
（1）開關(guān)柜內(nèi)主導(dǎo)接點(diǎn)應(yīng)定期進(jìn)行紅外測溫。
（1）斷路器手車出柜檢修時，應(yīng)更換老化疲勞壓縮彈簧。
（3）設(shè)備停電檢修時，應(yīng)仔細(xì)檢查手車動觸頭裝配有無缺陷，手車動觸頭壓緊彈簧有無變形、變色、松動，有無熱退火隱患。
（4）檢查同批同型號開關(guān)柜，消除類似隱患。
（5）制造商應(yīng)嚴(yán)格控制產(chǎn)品質(zhì)量，規(guī)范裝配工藝，提高壓縮彈簧的制造質(zhì)量，特別是在工廠內(nèi)的裝配質(zhì)量。在設(shè)備質(zhì)量驗收過程中，應(yīng)嚴(yán)格檢查手推車操作的靈活性和準(zhǔn)確性，防止動、靜觸頭的接觸位置偏差，造成手推車操作過程中壓縮彈簧的機(jī)械損傷。www.bjshop118.cn
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