封闭式高压柜内发热的分析及预防
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摘要:本文作者根据自己多年的实际工作经验,针对运行中电力设备经常出现的发热现象的相关问题进行分析和探讨,并提出了自己的看法和意见,供同行参考。
Abstract: The author according to own actual work experience in operation of electric power equipment, analyzed and discussed problems related to the heating phenomenon, and put forward their views and opinions for reference.
关键词:电力设备;高压柜;发热
Key words:electric equipment;high pressure tank;fever
中图分类号:TM8 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)17-0104-01
0引言
长时间运行的电力设备会出现发热的现象,很多的生产事故都是因为电力设备发热但是没有引起人们足够的认识而造成的,并因此损失巨大。最近几年来通过投入先进的温度测试仪器,如:红外热成像仪、红外线点温仪等,对电力设备的温度监测更加严谨,使电力设备事故大大的减少。封闭式高压柜在运行的过程中不能对内部的温度进行监测。因此密封式的内接头在最近几年事故率不断的增加,如何解决这种电力设备事故发生到现在仍然是一个难题。
110kV封闭式开关柜概况
随着电力的发展,原设备的残旧,使越来越多变电站的高压柜已更换成封闭柜,封闭式高压开关柜以其结构紧凑、占地省、安全可靠、操作方便等优点,在各变电站被广泛的使用呢。其结构特点,一套设备被安置在三个分开的隔离室内,分别是开关室、母线室、出线室。由于规程的要求,除了通气,电线连接等需要在隔离板上开孔外,其他部位要求隔离板是全封闭的状态。操作机构带机械五防,需要按照程序打开,在运作的过程中开关柜严禁打开,而监测人员无法通过视频发现内部的温度情况。因此就会造成开关柜内部发热却难以被人发现,最终导致故障的发生。封闭式高压柜由于内部温度发热无法及时发现解决而导致的事故时有发生。10kV开关直接承担用户负荷,其中不少是重要负荷,如果发生突然停电事故,不但会造成不良的社会影响,而且给供电部门造成很大的经济损失。
2封闭柜发热原因分析
原因主要有:.检修人员的失误,连接问题,负荷变化,设备长时间使用,设备不合格。
2.1 检修试验人员工作失误检修人员进行开关检修或试验时必须拆开部分连接点,工作结束时再恢复原样。由于工作人员失误,本来应该安装四根紧固螺栓的接头,只装了三根甚至只装了一根。线路负荷较小时这样的隐患不会被立即发现,当负荷突增时该接头就会过热。这样的情况一般出现在电流互感器的连接点。事故的主要原因是检修人员的工作态度与责任心的问题,此类事故以前较多,近几年随着检修工作责任制的推行,此类现象已经大大减少。
2.2 设备的安装、连接工艺不当设备的安装工艺不当主要是施工质量问题,封闭式高压柜内刀闸接头接触不实,造成发热。这是施工安装时的问题,另外要防止蜗流发热,封闭柜用的套管较多,一般固定套管板面采用铝板或铁板开缝,如果铝板含有铁质或铁板未开缝就会产生蜗流发热,需要运行人员在设备验收时把好关。连接工艺问题出在出线电缆与开关引出线的连接处。10kV电缆较粗,通常只使用一根螺栓来连接电缆,连接的受力面较小,电流通过的有效截面减小,于是造成发热,另外有个别铜铝过渡造成接触电阻偏大造成发热。
2.3 负荷突变的影响电力负荷的变化会影响设备的温度,正常的负荷变化引起的温度升高不会超过规定的75℃。如果负荷增加的较多时(如比平时增加了一倍或几倍),或者线路受到短路电流冲击后,设备的薄弱环节就会发热,发热后连接点的材料会发生变形、氧化等物理或化学变化。发热后如不及时发现,再次受负荷冲击后,又会过热,经过多次反复的恶性循环,接头的连接状况越来越差,最后直至造成接头熔断事故。
2.4 设备变形老化及选材随着电网改造的进一步深入,新材料、新工艺、新设备大量在电网中推广应用,设备的健康水平也有了明显提高,但是设备运行时间长会产生变形老化,从而造成发热。如果选材不当导至导体截面不够,导体电阻率不合格,设备也会造成发热。所以选材把关不好是发生问题的其中原因。
3预防柜内发热事故的措施及方法
密封高压开关柜内发热是生产中的难题,通过采取各种措施,如:实行检修人员责任制,更新老旧设备,改进接头的连接、安装工艺等,可以大大减少接头发热事故,但是从目前的设备状况看要想完全避免发热事故也是不现实的。于是希望通过监视的方法,提前发现开关柜内设备接头发热的迹象,以便采取措施,防止出现恶性事故。这方面的工作我们运行部门一直在研究、探讨。
3.1 目前经常使用的柜内温度监视方法在经常使用的柜内接头发热监视方法主要有:在接头粘贴测温蜡片;手摸柜门感知柜内温度;通过异常气味发现设备过热;通过异常音响发现设备过热等。粘贴测温蜡片是室外接头常用的测温法,用在封闭柜内有很大局限性,大部分设备发热通过柜门的观察窗看不到,只能在开关停电检修时检查接头有无过热情况,对预防事故作用不大。手摸柜门的方法可大概判断温度有无异常,这种方法具有很大的随意性与偶然性,而且由于个人感觉的差异,相同情况也会有不同判断。当有过热的接头时,一定会有异常气味或者异常声音,特别是连接电流互感器的接头发热时,可以发出强烈的异常气味,工作人员可根据气味的来源作出进一步的判断。还有使用移动式红外线测温仪在观测孔对设备局部测温,总之通过综合应用以上几种方法可以大概判断开关柜内有无发热故障,但是不科学、不严谨,对无人值班的变电站无实用价值。
3.2 封闭柜内发热测量的新方法如何通过科学的方法发现开关柜内的发热故障一直是我们运行部门思考问题,最近新推出一种在线测温装置,它由温度传感装置和显示报警装置两部分组成,分别安装于测温点和高压柜面板上,传感装置和报警装置通过无级方式传输数据,也可以采用超声波或光电方式完成数据传输。在线测温装置可实时显示温度数据,现场设定相关参数,具有报警和预报警功能,并可以利用总线技术,组网完成集中显示、设定、数据记录及无线远程语音报警功能,对于无人值班变电站远方监控起到方便作用。
4小结
常用的温度监视法在设备运行中也起到一定作用,但是有局限,不够全面,对预防事故作用不大。在线监测法从目前的生产形势来看还是必要的,它能方便、及时在远方监控高压柜内温度,有问题时能及早处理,对事故预防有很大作用。