高压开关柜发热原因分析

一、开关柜结构特点

高压开关柜的一次设备分布在3个相互独立的隔室内，分别是母线室、断路器室和电缆室。按有关的规程要求，除了为实现电气连接、控制、通风而必须在隔板上开孔外，所有隔室均呈封闭状态，按GB/T11022-1999规定外壳防护等级至少应达到IP2X，隔室间防护等级也至少要达到IP2X。在电缆室有连接出线电缆的3（或更多）个主接头与连接旁路刀闸的十几个接点。在断路器室内的断路器手车上一般有6个主插头，有18个流过负荷电流的连接点；以上所说连接点直接流过负荷电流，当负荷较大时存在隐患的连接点就会发热。由于发热点在密封柜内，运行中的开关柜柜门禁止打开，值班人员无法通过正常的监视手段发现发热缺陷。发热严重时接头会变红甚至熔断，直接造成生产事故。据有关资料显示，高压开关运行中，发生载流故障最多，存在的问题是:触头过热,引线过热,常扩大为绝缘故障。主要是由于开关柜的插头接触不良、插接偏心不正等原因导致过热,以致起弧烧坏设备。高压柜内接头发热事故在近几年屡有发生。

二、事故原因分析

经过分析发现，事故发生的主要原因有：检修试验人员工作失误，设备安装连接工艺不当，负荷变化，设备老化变形，运行人员操作开关不当等。

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4根紧固螺栓的接头，只装了3根甚至只装了1根，或者是试验人员紧固螺栓不到位造成接触面压力小。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，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.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，高压开关柜内小车式开关插嘴的位置与固定的插头位置如有偏差，开关推入后插头部分就可能接触不实，造成发热。这是施工安装时的问题，需要运行人员在设备验收时把好关。另一个连接工艺问题出在出线电缆与开关引出线的连接处。10kV连接开关的引线一般使用40mm宽铝排，旁路刀闸一般安装在铝排上，出线电缆也在这一位置。10kV电缆较粗，通常只使用1根螺栓来连接2条电缆，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，同时电缆头制作工艺差，线夹压接力度小，也易造成过热。另外母线在加工、连接、安装过程中，对母线接触表面处理不到位、不平整、不光滑、没有涂专用电力脂等，都会导致有效接触面积减少接触电阻增大而发热。

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75℃。如果负荷增加的较多时（如比平时增加了1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，最后便会造成接头熔断事故。

4.设备变形老化。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，但是仍有很多老旧设备还在运行。很多旧设备选用的导体材料的电导率不满足要求，多数属于导体原材料纯度不够，断路器在正常运行条件下，其导流部分发热量高，温升大，造成开关柜内温度持续升高。

5.运行人员操作开关不当。运行人员在进行断路器和刀闸操作时，导电触头进入母线室，小车到工作位置时，行程开关闭合，绿灯亮，此时还应该轻摇小车，直到完全合上为止，使动、静触头完全接触，减小接触电阻。

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