高壓開關柜內(nèi)部發(fā)熱隱患分析及預防
編輯：義興電氣 時間：2022-04-15
高壓開關柜內(nèi)部發(fā)熱隱患分析及預防
因操作和維護問題導致柜內(nèi)設備發(fā)熱
一。高壓開關柜出線室底板受熱，導致電纜故障。
專業(yè)人員對局放線開關柜內(nèi)設備進行檢查，除A相電纜終端燒損嚴重外，未發(fā)現(xiàn)異常。高低壓成套電氣設備柜內(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A相電纜終端頭流過大的負載電流時，鐵板上會產(chǎn)生感應電流，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，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接地短路，兩線保護裝置同時動作跳閘。
局部放電線路A相電纜絕緣薄弱點可能是電纜敷設過程中的施工質(zhì)量或維護質(zhì)量問題。
高低壓成套電氣設備預防措施
（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方式，開關柜出線室底部的鐵板不允許形成閉合磁路。
（2）開關柜出線室底板采用非磁性材料。
（3）開關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，由于熱傳導導致動觸頭燒損。動觸頭上的壓縮彈簧加熱后，逐漸退火，緊固力減小，接觸電阻進一步增大，觸頭指部局部燒損。靜態(tài)觸點過熱。
加熱缺陷應該有一個逐漸發(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)，會造成嚴重的設備事故。
高低壓成套電氣設備預防措施
（1）開關柜內(nèi)主導接點應定期進行紅外測溫。
（2）斷路器手車出柜檢修時，應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)范設備安裝調(diào)試過程，確保手推車動、靜觸頭接觸行程符合標準。在設備安裝調(diào)試過程中，必須測量動、靜觸頭的接觸行程。
（4）在安裝、調(diào)試和維護過程中，應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）對開關柜進行運行溫度檢測，加強對溫度異常的開關柜的監(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）開關柜內(nèi)有許多有機絕緣部件，加熱后絕緣性能將不可逆地逐漸喪失，可能引起火災。因此，關于主引導接觸部分的最大允許溫度和加熱缺陷的表征的規(guī)定應該不同于暴露的金屬導體接觸部分的最大允許溫度和加熱缺陷的表征。建議開關柜主導引部加熱缺陷的最大允許溫度值和定性溫度值應降低10℃。
（8）制造廠應嚴格控制產(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明確規(guī)定并符合要求。
三。對高壓開關柜母線與手車觸頭座的接觸部分進行加熱。
然后測量10kV 1號主進線封閉母線橋（開關柜端）表面溫度至31.0℃，比其他開關柜表面溫度高3.8℃，比開關柜后門溫度低3.8℃，表明熱點不在封閉母線橋內(nèi)，可能在開關柜內(nèi)的手動、靜態(tài)觸點和母線的連接部分。
三天后，10kV一號主進線柜停電檢查。將手車拉出柜外，立即對手車進行紅外測溫（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)板套溫度開關柜背面為39.2℃（殘余溫度），開關柜背面手車母線側(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，開關柜后的穿板套管也不是熱點；1號主進線柜手車母線側(cè)靜觸頭座與母線的接觸部位是熱點。
通過對紅外測溫光譜的分析，可以清楚地看出10kv-1主進線柜后部受熱。停電檢查發(fā)現(xiàn)，主變10kV 1號主進線開關柜后門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。
高低壓成套電氣設備預防措施
（1）修改相關維修規(guī)程，規(guī)范和完善設備維修作業(yè)指導書，防止遺漏必要的操作規(guī)程。
（2）規(guī)范設備小修工程流程，明確主導流部分螺栓擰緊力矩。
（3）除由運行維護人員定期對設備進行紅外測溫外，重點測溫應在重載情況下進行，維護人員應進行專業(yè)測溫。
（4）開關柜內(nèi)的鋁母線應更換為銅母線。
（5）高壓開關柜運行中，采用紅外熱像儀進行溫度測量，只能對柜體進行外部檢測，難以直接找到熱點，需要進行對比分析。對開關柜各部分進行檢測后，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。在相同環(huán)境溫度下，各開關柜表面溫度與負載電流相差不大，若相差較大，則高溫開關柜內(nèi)有熱點。對有發(fā)熱現(xiàn)象的開關柜，在加強安全監(jiān)控的情況下，打開柜門測量溫度，檢查具體熱點。設備斷電后，應立即測量各部件的殘余溫度，這也是檢查特定熱點的一種方法。
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，檢查開關柜停電并將手車拉出柜外后，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主進線柜恢復正常運行。
之后，利用停電機會排查隱患，發(fā)現(xiàn)變電站內(nèi)有7個10kV出線開關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、同一型號開關柜出現(xiàn)相同的設備隱患，應該是壓緊彈簧質(zhì)量問題。由于手車在上次推入運行位置操作后，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)動觸頭導電桿絕緣護筒側(cè)壓緊彈簧斷裂，使動觸頭與手車導電桿之間發(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。
預防措施
（1）開關柜內(nèi)主導接點應定期進行紅外測溫。
（1）斷路器手車出柜檢修時，應更換老化疲勞壓縮彈簧。
（3）設備停電檢修時，應仔細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柜，消除類似隱患。
（5）制造商應嚴格控制產(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。在設備質(zhì)量驗收過程中，應嚴格檢查手推車操作的靈活性和準確性，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械損傷。meidiaocnc.cn
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