3 項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

某風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目，對(duì)高壓柜開關(guān)柜進(jìn)行綜合監(jiān)控，并對(duì)斷路器的觸頭進(jìn)行溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。在監(jiān)測(cè)過程中，一臺(tái)高壓柜斷路器的下觸頭的C相電流溫度高達(dá)116.8℃，智能操控裝置及時(shí)進(jìn)行了語音告警，并對(duì)該超溫告警進(jìn)行事件記錄。同時(shí)，工作人員斷開高壓柜斷路器，推出動(dòng)觸頭后發(fā)現(xiàn)該相觸頭有損壞，事故原因?yàn)閿嗦菲饔|頭接觸不良。由于安科瑞的操控測(cè)溫裝置的及時(shí)告警，幫助現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)排查問題避免了事故發(fā)生。

 

       

裝置告警界面圖

現(xiàn)場(chǎng)斷路器事故圖片

 

4 開關(guān)柜溫升原因分析

目前，電力系統(tǒng)內(nèi)部使用的開關(guān)柜，都要通過型式試驗(yàn)對(duì)入網(wǎng)的開關(guān)柜進(jìn)行處理，在溫升方面，要求比較嚴(yán)格。根據(jù)相關(guān)理論進(jìn)行分析可知，在實(shí)際運(yùn)行過程中，通常情況下，負(fù)荷不會(huì)達(dá)到開關(guān)柜的設(shè)計(jì)滿容量，更不會(huì)引發(fā)開關(guān)柜的溫升問題。但是，實(shí)際情況并非如此。根據(jù)實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)可知，隨著負(fù)荷的不斷增加，使得開關(guān)柜的溫升迅速增加。當(dāng)負(fù)荷超過開關(guān)額定電流的75%時(shí)，在這種情況下，溫升尤為明顯，此時(shí)早已不符合標(biāo)準(zhǔn)要求。當(dāng)負(fù)荷比較低時(shí)，溫升現(xiàn)象不明顯。在實(shí)際運(yùn)行中，與試驗(yàn)室測(cè)出的溫升數(shù)據(jù)相比，開關(guān)柜實(shí)際溫升水平普遍比較高，并且多數(shù)情況下，當(dāng)溫升超標(biāo)時(shí)，開關(guān)柜甚至遠(yuǎn)沒有達(dá)到設(shè)計(jì)滿容量。對(duì)于高壓開關(guān)柜來說，開關(guān)觸頭、母排連接點(diǎn)的實(shí)際溫升，通常情況下總是高于試驗(yàn)數(shù)據(jù)，其原因主要表現(xiàn)為：

1.在試驗(yàn)室完成型式試驗(yàn)，測(cè)得相應(yīng)的數(shù)據(jù)，在持續(xù)時(shí)間方面，雖然達(dá)到了穩(wěn)定溫升所需要的試驗(yàn)時(shí)間，但現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，加上試驗(yàn)過程中，不具備溫升累積效應(yīng)，不能等同現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)期運(yùn)行并持續(xù)發(fā)熱的設(shè)備。

2.不同金屬在膨脹效應(yīng)方面存在差異。鋼制螺栓的金屬膨脹系要比銅質(zhì)、鋁質(zhì)母線的金屬膨脹系數(shù)小得多，對(duì)于螺栓型設(shè)備接頭來說表現(xiàn)得尤為突出，在實(shí)際運(yùn)行過程中，隨著負(fù)荷電流、溫度的變化，在膨脹、收縮程度方面，由于鋁、銅與鐵之間存在一定的差異性，在一定程度上造成蠕變，也就是受應(yīng)力作用的影響和制約，導(dǎo)致金屬緩慢發(fā)生塑性變形。實(shí)踐證明，當(dāng)接頭處的運(yùn)行溫度超過80℃時(shí)，因過熱使得接頭金屬發(fā)生膨脹，同時(shí)受各種因素的影響，進(jìn)一步產(chǎn)生微小的空隙，早成氧化腐蝕。當(dāng)負(fù)荷電流減小溫度降低回到原來接觸位置時(shí)，由于接觸面氧化膜的覆蓋，造成接觸電阻變大，每次溫度變化的循環(huán)都會(huì)使接頭的工作狀況進(jìn)一步變壞，因而形成惡性循環(huán)。

3.連接部位緊固螺栓壓力不合理。對(duì)于導(dǎo)體連接，在部分安裝、檢修人員意識(shí)中，在擰緊連接螺栓的過程中，認(rèn)為螺栓擰得越緊越好，實(shí)際并非如此。由于鋁質(zhì)母線的彈性系數(shù)較小，當(dāng)螺母壓力達(dá)到臨界值時(shí)，如果材料強(qiáng)度比較差，當(dāng)繼續(xù)增加壓力時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致接觸面變形隆起，使得接觸面積進(jìn)一步減少，接觸電阻變大，進(jìn)而影響導(dǎo)體的接觸效果。

4.由于導(dǎo)體原材料純度不夠，造成導(dǎo)體材料電導(dǎo)率不滿足要求。

5.其它因素，例如在加工、連接、安裝母線過程中，對(duì)母線接觸表面處理不到位、不夠平整，進(jìn)而減少有效接觸面積，增加接觸電阻而產(chǎn)生發(fā)熱。

以上的情況都會(huì)造成高壓開關(guān)柜的溫升異常，所以加強(qiáng)對(duì)運(yùn)行開關(guān)設(shè)備溫升的監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)采取措施就變得非常必要。

 

5 結(jié)束語

近幾年隨，著人們對(duì)供電質(zhì)量要求逐漸提高，高壓開關(guān)柜作為配電系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，其本身的經(jīng)濟(jì)性也受到了人們的重視。本文介紹的安科瑞無線測(cè)溫產(chǎn)品針對(duì)高壓開關(guān)柜內(nèi)重要電氣節(jié)點(diǎn)的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，防止在運(yùn)行過程中因設(shè)備受環(huán)境污染，設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行，嚴(yán)重超載運(yùn)行，觸點(diǎn)氧化，接觸不良等原因造成接點(diǎn)接觸電阻過大而發(fā)熱成為隱患，提升設(shè)備安全保障。安科瑞智能操控區(qū)別于由幾個(gè)獨(dú)立的電子裝置分別實(shí)現(xiàn)帶來的集成度低，配線復(fù)雜，可靠性差的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)大大提高開關(guān)柜操控的集成度和智能化程度，對(duì)溫度進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，通過溫升、突變、高溫和超溫等告警機(jī)制及時(shí)、持續(xù)、準(zhǔn)確反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，避免事故的發(fā)生，降低設(shè)備事故率。