高压开关柜内部发热隐患分析及预防

高压开关柜内部发热隐患分析及预防

因操作和维护问题导致柜内设备发热

一。高压开关柜出线室底板受热，导致电缆故障。

专业人员对局放线开关柜内设备进行检查，除A相电缆终端烧损严重外，未发现异常。高低压成套电气设备柜内无电弧短路迹象，电缆终端夹无烧灼现象。

在开关柜下方的电缆通道内，在局放线A相电缆穿板处，发现有电弧烧穿的孔洞。发现局放线开关柜出线室底板为铁板，局放线电缆分相穿过电缆孔，柜底两铁板之间无间隙，重叠压在一起，形成闭合磁路（在A相电缆侧）。当A相电缆终端头流过大的负载电流时，铁板上会产生感应电流，形成闭合的磁路，产生的热量对电缆终端头的外绝缘构成严重威胁。

根据以上现象分析，局部放电线路A相电缆终端在穿板处受热损坏，形成绝缘薄弱点，逐渐发展到穿铁板处绝缘烧损。A相电缆终端头对柜底铁板的电弧放电，形成单相接地故障。发生故障时，由于系统B相、C相电压升高，压水线C相弱绝缘被击穿，形成不同线路的两点接地短路，两线保护装置同时动作跳闸。

局部放电线路A相电缆绝缘薄弱点可能是电缆敷设过程中的施工质量或维护质量问题。

高低压成套电气设备预防措施

（1）规范电缆终端制造工艺，提高电缆终端制造质量，杜绝“野蛮施工”。电缆分相穿过底板的敷设方式，开关柜出线室底部的铁板不允许形成闭合磁路。

（2）开关柜出线室底板采用非磁性材料。

（3）开关柜出线室底板采用铁板制作时，必须将铁板固定安装，防止因位移造成间隙形成闭合磁路。

2.10kV高压开关柜手车动、静触头接触不良发热。

通过对母线停电的检查发现，该故障是由静触头底座与母线之间的固定螺栓松动引起的，接触和加热不良。故障部位首先从固定触头座与母线连接处开始，由于热传导导致动触头烧损。动触头上的压缩弹簧加热后，逐渐退火，紧固力减小，接触电阻进一步增大，触头指部局部烧损。静态触点过热。

加热缺陷应该有一个逐渐发展的过程。长期的大电流动作会逐渐发展到原来的轻微发热，逐渐增大接触电阻，形成恶性循环；如果不及时发现，会造成严重的设备事故。

（1）开关柜内主导接点应定期进行红外测温。

（2）断路器手车出柜检修时，应更换老化疲劳的压缩弹簧和生锈的螺栓，并采取防锈措施。

（3）规范设备安装调试过程，确保手推车动、静触头接触行程符合标准。在设备安装调试过程中，必须测量动、静触头的接触行程。

（4）在安装、调试和维护过程中，应测量手推车动静触头的接触电阻，以满足要求。

（5）利用母线停电的机会，检查各手车动、静触头行程，检查静触头底座连接螺栓是否拧紧，及时发现并消除隐患。

（6）对开关柜进行运行温度检测，加强对温度异常的开关柜的监测、分析和处理，防止因导电回路过热造成柜内短路故障。

（7）开关柜内有许多有机绝缘部件，加热后绝缘性能将不可逆地逐渐丧失，可能引起火灾。因此，关于主引导接触部分的最大允许温度和加热缺陷的表征的规定应该不同于暴露的金属导体接触部分的最大允许温度和加热缺陷的表征。建议开关柜主导引部加热缺陷的最大允许温度值和定性温度值应降低10℃。

（8）制造厂应严格控制产品质量，规范装配工艺，特别是提高厂内装配质量。所有螺栓的拧紧力矩应明确规定并符合要求。

三。对高压开关柜母线与手车触头座的接触部分进行加热。

然后测量10kV 1号主进线封闭母线桥（开关柜端）表面温度至31.0℃，比其他开关柜表面温度高3.8℃，比开关柜后门温度低3.8℃，表明热点不在封闭母线桥内，可能在开关柜内的手动、静态触点和母线的连接部分。

三天后，10kV一号主进线柜停电检查。将手车拉出柜外，立即对手车进行红外测温（残余温度）。手推车B相动触头总温度42.7℃（残余温度），B相动触头前温度46℃（残余温度），手推车母线侧静触头温度48.5℃（残余温度），手推车母线侧板套温度开关柜背面为39.2℃（残余温度），开关柜背面手车母线侧静触头箱附近母线温度为64.6℃（残余温度）。因此，证明手车动、静触头的接触部位不是热点，开关柜后的穿板套管也不是热点；1号主进线柜手车母线侧静触头座与母线的接触部位是热点。

通过对红外测温光谱的分析，可以清楚地看出10kv-1主进线柜后部受热。停电检查发现，主变10kV 1号主进线开关柜后门B相母线绝缘热缩管受热开裂发黑，母线与手车母线侧静触头座连接处螺栓松动、不良。接触，在操作过程中产生热量。

（1）修改相关维修规程，规范和完善设备维修作业指导书，防止遗漏必要的操作规程。

（2）规范设备小修工程流程，明确主导流部分螺栓拧紧力矩。

（3）除由运行维护人员定期对设备进行红外测温外，重点测温应在重载情况下进行，维护人员应进行专业测温。

（4）开关柜内的铝母线应更换为铜母线。

（5）高压开关柜运行中，采用红外热像仪进行温度测量，只能对柜体进行外部检测，难以直接找到热点，需要进行对比分析。对开关柜各部分进行检测后，与环境温度相比，大大高于环境温度，证明柜内存在热点。在相同环境温度下，各开关柜表面温度与负载电流相差不大，若相差较大，则高温开关柜内有热点。对有发热现象的开关柜，在加强安全监控的情况下，打开柜门测量温度，检查具体热点。设备断电后，应立即测量各部件的残余温度，这也是检查特定热点的一种方法。

四。10kV手车动触头压簧损坏，触头发热。

经专业人员检查，确定开关柜母线室及后下柜无发热现象。手车A、B相母线侧动、静触头及A相动、静触头接触部位发热，检查开关柜停电并将手车拉出柜外后，发现手推车A相母线侧（上部）动触头端部缺少一个压缩弹簧，手推车A、B相母线侧动触头导杆绝缘套管侧缺少一个压缩弹簧。检查手车静触头时，发现对应的静触头盒内有一个落下的压缩弹簧。

检查静态接触盒中的压缩弹簧，发现弹簧有断裂痕迹，但没有烧蚀。更换压缩弹簧，消除缺陷，10kV 1主进线柜恢复正常运行。

之后，利用停电机会排查隐患，发现变电站内有7个10kV出线开关柜手车动触头压缩弹簧，经鉴定为家族性缺陷。

同 一变电站、同一型号开关柜出现相同的设备隐患，应该是压紧弹簧质量问题。由于手车在上次推入运行位置操作后，动触头压紧弹簧断裂，紧固力下降，触指与静触 头的接触压力下降，接触电阻进一步增大，接触部位发热。手车A相下动触头和B相母线侧动触头导电杆绝缘护筒侧压紧弹簧断裂，使动触头与手车导电杆之间发 热。手车动触头压紧弹簧断裂，可能造成10kV母线接地、弧光短路，也可能因手车动、静触头放电拉弧而造成母线短路事故。该变电站10kV开关柜内多次发 生压紧弹簧断裂，均未造成事故，很值得庆幸。

预防措施

（1）开关柜内主导接点应定期进行红外测温。

（1）断路器手车出柜检修时，应更换老化疲劳压缩弹簧。

（3）设备停电检修时，应仔细检查手车动触头装配有无缺陷，手车动触头压紧弹簧有无变形、变色、松动，有无热退火隐患。

（4）检查同批同型号开关柜，消除类似隐患。

（5）制造商应严格控制产品质量，规范装配工艺，提高压缩弹簧的制造质量，特别是在工厂内的装配质量。在设备质量验收过程中，应严格检查手推车操作的灵活性和准确性，防止动、静触头的接触位置偏差，造成手推车操作过程中压缩弹簧的机械损伤。www.yixingdq.com