電氣開關(guān)柜在日常使用中容易出現(xiàn)出頭松動(dòng)的現(xiàn)象,接觸不良系統(tǒng)運(yùn)行也會(huì)受到影響,在觸頭位置的溫度會(huì)逐漸升高,最終會(huì)超出40℃的安全標(biāo)準(zhǔn),這種現(xiàn)象也受環(huán)境影響因素的影響。電氣開關(guān)柜溫度升高受環(huán)境因素影響也十分嚴(yán)重,熱量在開關(guān)處堆積并且散發(fā)速度慢,周邊環(huán)境溫度也有所升高,最終熱量堆積到達(dá)一定的程度后會(huì)引發(fā)發(fā)熱問題。手車式的開關(guān)在使用階段最容易出現(xiàn)接觸不良的現(xiàn)象,原因在于閉合的力度不確定,開關(guān)處如果長時(shí)間沒有清理,也會(huì)有大量的粉塵垃圾堆積,也會(huì)影響到開關(guān)的閉合,電力傳輸會(huì)因此而受到阻礙,最終出現(xiàn)觸頭溫度升高的現(xiàn)象。接觸不良產(chǎn)生的電弧會(huì)初盤管到絕緣層,絕緣層溫度升高,從而引發(fā)發(fā)熱問題出現(xiàn),手車式的觸頭很容易發(fā)熱,如果不及時(shí)處理會(huì)造成嚴(yán)重的電擊事故。
1、電氣開關(guān)柜發(fā)熱的原因
1.1 系統(tǒng)規(guī)劃不合理
設(shè)計(jì)期間導(dǎo)通形式中存在不合理現(xiàn)象,并沒有對方案進(jìn)行優(yōu)化處理,而是繼續(xù)進(jìn)行接下來的線路連接,使用期間開關(guān)柜的荷載會(huì)增大,超出承受范圍,最終引發(fā)嚴(yán)重的發(fā)熱故障問題,雖然在初期并不會(huì)影響到使用安全性,但如果溫度繼續(xù)升高并且得不到控制,必然會(huì)造成嚴(yán)重的安全事故。開關(guān)柜負(fù)責(zé)線路的導(dǎo)通控制,閉合后會(huì)有電流流經(jīng),導(dǎo)線與開關(guān)處流經(jīng)電流出產(chǎn)生熱量,在正常荷載范圍內(nèi)不會(huì)對使用安全性帶來影響,各線路設(shè)計(jì)不合理所造成的發(fā)熱則會(huì)威脅到運(yùn)行安全性,也增大了電能的損耗。
1.2 開關(guān)柜及觸頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理
1.2.1 開關(guān)柜設(shè)計(jì)存在缺陷
開關(guān)柜自身設(shè)計(jì)形式不合理也是造成發(fā)熱現(xiàn)象的常見原因,所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)形式并不利于系統(tǒng)散熱,或者是散熱速度比較慢,使用一段時(shí)間后,溫度升高對影響到電流的傳輸。突發(fā)現(xiàn)象造成的開關(guān)柜溫度升高是可以控制的,但如果因設(shè)計(jì)不合理,溫度升高是持續(xù)不斷的,很難解決。
1.2.2 開關(guān)觸頭設(shè)計(jì)存在缺陷
觸頭部分的設(shè)計(jì)要結(jié)合使用過程中的輸電量來進(jìn)行,但在設(shè)計(jì)時(shí)并沒有充分考慮這一因素。開關(guān)觸頭的接觸面積不合理會(huì)導(dǎo)致電阻阻值過大,電流傳輸期間的損耗增大,導(dǎo)致開關(guān)柜的溫度升高。這種發(fā)熱現(xiàn)象可以通過局部調(diào)整來進(jìn)行解決。
1.3 檢修維護(hù)制度不完善
開關(guān)柜檢修時(shí)間設(shè)定不合理,間隔時(shí)間過長,發(fā)熱問題初期出現(xiàn)可以通過技術(shù)手段來解決。但由于管理人員并沒有認(rèn)識到這一重要性,僅僅是開展表面的維護(hù)工作,線路以及開關(guān)存在的問題得不到及時(shí)解決,最終造成開關(guān)柜內(nèi)部零件損壞,發(fā)熱問題也更加嚴(yán)重。
1.4 設(shè)備的安裝工藝差
開關(guān)柜安裝施工人員專業(yè)技能不達(dá)標(biāo),存在違規(guī)操作現(xiàn)象,設(shè)備導(dǎo)通形式不合理,發(fā)熱問題也因此而出現(xiàn)。例如需要密封的接線端口細(xì)節(jié)處理不達(dá)標(biāo),開關(guān)使用期間也會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的隱患問題,增大了短路或者線路損壞現(xiàn)象發(fā)生的幾率。變配電所內(nèi)的開關(guān)設(shè)各在安裝調(diào)試過程中,由于各方面的原因,在設(shè)備在施工中使用安裝工藝不當(dāng),沒有嚴(yán)格按照相關(guān)設(shè)計(jì)和施工要求進(jìn)行施工,造成開關(guān)柜內(nèi)各元件間連接不規(guī)范,使得封閉式高壓柜小車的插嘴與插頭有偏差,形成一些間隙,開關(guān)推入后插頭部分可能會(huì)接觸不牢固,造成電流過流面積降低,引起觸頭發(fā)熱,影響開關(guān)柜的高效經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
1.5 環(huán)境溫度
環(huán)境溫度升高造成散熱不暢也是開關(guān)柜發(fā)熱的主要原因。為防止人體接觸高壓開關(guān)帶電部分,并防止小動(dòng)物進(jìn)入高壓柜,生產(chǎn)廠家一般都根據(jù)國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)dl/t404-1997《戶內(nèi)交流高壓開關(guān)柜訂貨技術(shù)條件》規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)。當(dāng)夏季氣溫在32-38℃時(shí),如果設(shè)備通風(fēng)不良,柜內(nèi)熱量無法散出,就會(huì)導(dǎo)致觸頭嚴(yán)重發(fā)熱而損壞。
2、開關(guān)手車觸頭發(fā)熱的預(yù)防和綜合處理措施
2.1 加強(qiáng)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)和設(shè)備選型
系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行充分的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)、負(fù)荷增長預(yù)測分析,容量滿足負(fù)荷增長需求。加強(qiáng)負(fù)荷監(jiān)測,及時(shí)調(diào)整規(guī)劃,分離調(diào)整負(fù)荷。所選用的高壓開關(guān)設(shè)備除應(yīng)滿足相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)外,還應(yīng)符合國家電網(wǎng)公司《交流高壓斷路器技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》,凡已明令停止生產(chǎn)、使用的各種型號的開關(guān)設(shè)備,一律不得選用。手車觸頭的選擇在定制10kv開關(guān)柜時(shí),首先應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際運(yùn)行外部條件和設(shè)計(jì)單位提供的開關(guān)柜接線圖,向廠家提出滿足工程需求的特殊功能和要求。為了給開關(guān)柜預(yù)留足夠的過流容量,通常在開關(guān)手車觸頭選擇過程中應(yīng)選取高一等級的產(chǎn)品,以盡量減小開關(guān)設(shè)備在運(yùn)行過程中的觸頭發(fā)熱量。
2.2 建立規(guī)范的驗(yàn)收、運(yùn)行維護(hù)和檢修制度
完善的驗(yàn)收制度是開關(guān)柜高效經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的有力保證。新裝和檢修后開關(guān)設(shè)備的交接驗(yàn)收必須嚴(yán)格按照國家和電力行業(yè)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行,必須嚴(yán)格按照《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》、《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》、產(chǎn)品技術(shù)條件及有關(guān)檢修工藝的要求進(jìn)行試驗(yàn)與檢查,不合格者不得投運(yùn)。在交接試驗(yàn)中,應(yīng)嚴(yán)格按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和測量方法檢查接觸電阻。由于在投運(yùn)后的開關(guān)母線側(cè)觸頭長期帶電,在交接試驗(yàn)時(shí)應(yīng)積極開展接觸電阻檢查和觸指壓力測試。加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)。運(yùn)行人員在日常工作中,應(yīng)按照相關(guān)要求實(shí)時(shí)查看開關(guān)設(shè)備各元件的動(dòng)作性能,通過觀察和嗅的方法查看觸頭接觸面有無變色或氧化現(xiàn)象。
2.3 開展標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè),規(guī)范檢修工藝流程
開展標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè),規(guī)范檢修工藝流程,嚴(yán)格按照檢修工藝的要求進(jìn)行作業(yè),有效提高檢修質(zhì)量,保證設(shè)備以優(yōu)良的性能投入運(yùn)行。檢修人員進(jìn)行停電檢修時(shí),必須仔細(xì)檢查斷路器回路接觸情況。久未停電檢修的開關(guān)母線側(cè)觸頭應(yīng)積極申請停電檢修,并開展觸頭接觸電阻檢查和觸指壓力測試。防止和減少因發(fā)熱引起惡性事故的發(fā)生。定期對高壓開關(guān)柜內(nèi)設(shè)備進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn),按照試驗(yàn)步驟逐一進(jìn)行驗(yàn)證。對發(fā)現(xiàn)有異常的數(shù)據(jù)應(yīng)該結(jié)合歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究,不能只靠一次數(shù)據(jù)就判斷故障類型,要全方位的進(jìn)行分析。在試驗(yàn)結(jié)束后,認(rèn)真檢查試驗(yàn)儀器和開關(guān)柜內(nèi)連接點(diǎn)是否復(fù)原,防止人為失誤給開關(guān)設(shè)備帶來巨大的安全隱患。
開關(guān)柜發(fā)熱是當(dāng)今電力系統(tǒng)運(yùn)行的一大難題,時(shí)刻威脅著企業(yè)的正常生產(chǎn)。從上述分析我們可以看出,開關(guān)柜發(fā)熱問題涉及變配電設(shè)計(jì)、運(yùn)行方式、開關(guān)柜本體的生產(chǎn)制造,運(yùn)行維護(hù)等各個(gè)方面,根據(jù)“木桶效應(yīng)”,各個(gè)方面都需要做到最好,才能保證開關(guān)柜發(fā)熱問題的最終解決。