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电力设备连接金具及接头
发热分析及治理
王国刚
目 录
存在问题
1
2
原因分析
2
解决方案
3
连接金具发热问题分析
4
方案一 电力复合脂测试与应用
5
方案二 测温贴-跟踪监测
6
方案三 无线无源测温系统-实时监测
7
电连接存在问题
2014年入夏以来,接头发热导致临时停运 11 次,复奉、锦苏共发生114处接头发热异常.【中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司】
特高压站故障统计
3
某特高压输电线路红外检测
电连接存在问题
4
超高压站故障统计
2010—2011 年超高压输电公司广州局辖属的5个重要换流站共发生接头发热缺陷101起【石延辉,南方电网技术,2013,7,(2)】
101起发热缺陷按原因分类
电连接存在问题
5
电连接存在问题
某超高压高压站红外检测
6
电连接存在问题
变电站及换流站发热烧蚀及红外检测
7
电连接存在问题
电网设备发热故障相关报道
8
电连接问题原因分析
9
1.接触电阻
金属氧化膜
接触面间隙
电流线收缩
接
触
电
阻
电连接问题原因分析
10
11
电连接问题原因分析
电连接问题原因分析
2.腐蚀
电偶腐蚀
环境腐蚀
12
3.导体表面的电损伤、自松动
电流温升损伤图(125Aac,4hr)
铜电子迁移损耗各阶段的SEM图
(2.1 X 106 A/cm2 at 400 ℃)
接触电阻与接触压力
典型关系曲线
电连接问题原因分析
13
电连接问题原因分析
4.微振、磨损松动
14
灵—绍线特高压直流工程压接现场
断股
5.保护材料问题
电连接问题原因分析
使用劣质保护材料
未使用
保护材料
15
16
劣质导电膏的危害
袁飞, 应俊, 张庆霞. 主变压器接点过热故障的分析和预防[J]. 变压器, 2010, 7: 029;
铁军. 电气一次设备过热原因分析和对策[J]. 黑龙江科技信息, 2012 (35): 69-69.
5.保护材料问题
电连接问题原因分析
发热缺陷劣化形成过程
电连接问题原因分析
17
连接金具发热解决方案
使用优质电力复合脂
使用合格的电力连接金具
改进电连接金具结构
提高材料表面抗腐蚀性
变色测温贴片-跟踪监测
易操作、易观察、低成本
无线无源综合温度检测系统
—实时监测
微型化、无源、无线读取
如何快速有效地
治理发热烧蚀?
监测发热?
18
电力复合脂特征
电力复合脂:
始于19世纪40年代的欧洲,在不同国家其名称也有所不同,如法国称为“电接触用油脂”,日本称为“导电脂”,中国称为“电力复合脂”或“导电膏”,美国则称之为“抗氧化剂”,等等。
作用:
电连接中用于预防静密点运行中过热,把静密点氧化问题解决在萌芽状态。
19
性能
降电阻
稳定性
耐高低温性
导电颗粒稳定性
使用寿命
合格电力脂
小于1
高阻隔性
不分层,不干结
高温不流;低温不裂,
-40℃ ~ 280℃
导电颗粒本身不会氧化
20年以上(理论)
8年(考核)
普通导电膏
大于1,电阻逐步增大
久置分层,
高温流淌,干结;
低温龟裂
-10℃ ~ 80℃
导电颗粒本身会氧化
凡士林
远大于1
中高温流淌
0 ~ 54℃
无导电颗粒
合格电力脂与普通导电膏和凡士林的区别
电力复合脂特征
20
增强导电性,降低金属导体连接处的电能损耗;
具有良好的密封阻隔、防腐防氧化作用,提高电连接的可靠性和稳定性;
理化性能稳定,高温不流淌,低温不龟裂,易于保存;
耐腐蚀、耐候性强,使用寿命长(20年);
无毒无挥发、绿色环保、对人体无害
电力复合脂(导电膏)基本要求
21
优劣质导电膏简易判别
22
气味
外观
高温后外观
高温加速实验
高温后状态
23
高温加速实验
高温条件下电力脂性能变化:
接触电阻与加热时间的关系
24
高低温交变条件下复合脂特性
实验测试
25
高低温交变条件下复合脂特性:
接触电阻变化
实验测试
26
高低温交变条件下复合脂特性:
铝线夹连接器寿命比较
实验测试
27
高低温交变条件下复合脂特性:
表面覆盖形貌变化
实验前
实验后
#1
#1
#2
#2
未去脂
去脂
未去脂
去脂
无脂
未涂脂
涂脂
实验测试
-40℃-70℃
28
湿度循环条件下复合脂特性:铝
实验测试
29
湿度循环条件下复合脂特性:实验前后铝表面形貌变化
某品牌
电力脂
SG-I
无脂
实验测试
30
湿度循环条件下复合脂特性:铜
实验测试
31
实验测试
湿度循环条件下复合脂特性:实验前后铜表面形貌变化
某品牌
电力脂
SG-II
无脂
32
酸性盐雾腐蚀条件下复合脂特性:铝
实验测试
33
实验测试
酸性盐雾腐蚀条件下复合脂特性:铝
某品牌
电力脂
SG-I
无脂
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