一起500KV隔离开关过热分析及处理.docx

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一起500KV隔离开关过热分析及处理

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摘要：隔离开关是电力系统中应用最为广泛的电气设备之一，由于户外环境恶劣，导电回路发热是隔离开关最为常见的故障之一。随着智能化的不断提升，触头测温、在线监测与过热处理技术是未来解决敞开式隔离开关过热缺陷的几种有效办法。关键词：隔离开关；发热分析；过热处理技术引言近年来随着用电量不断攀升，电力负荷越来越大，隔离开关长期处于高负荷的工作状况下，导电回路很容易发热，严重威胁到设备及电网的安全运行。通过对导电结构发热进行科学的分析，研究推广触头测温、在线监测与过热处理技术等，不仅能实现在隔离开关带电情况下对其过热缺陷的处理，而且能有效地控制了作业风险，减轻了作业人员劳动强度，降低了检修成本，提升了运维专业精益化管理水平，确保了电网安全稳定运行。1隔离开关常见的发热故障与分析隔离开关发热故障主要跟电网运行环境有关，风沙严重、沿海腐蚀环境、设备运行负荷、设备运行年限以及操作不当等都有可能导致设备出现发热，发热实测温度一般都会超过100℃，严重者，应立即停电检修，消除缺陷。隔离开关易发生过热的部位主要有触头触指接触部位、导电盘转动部位、接线座软连接部位、接线端子与母线金具部位等，经统计，80%的发热均发生在导电接触部位，纠其原因主要有以下几种情形。1.1触头弹簧失效导致的接触压力降低，接触电阻增大导致发热。这个缺陷主要发生在十多年前的内拉式触指弹簧结构老产品上，由于触指弹簧外绝缘的老化与破损，造成触指弹簧的长期分流，进而弹性降低甚至失效，触头触指的接触电阻急剧增大产生发热。此类结构在国家电网公司十八项反事故措施中提及，不推荐该结构的继续使用，目前国内主流开关厂基本上已实施了外压式的触指弹簧结构，根治了此类问题。1.2风沙严重和沿海腐蚀环境，造成的电阻增大而发热。西北风沙严重地区，细微灰尘随风飘落，渗透于导电盘或附着在触头触指上，特别是在安装调试阶段已涂抹的凡士林或导电膏的吸附作用下，污垢越积越厚，导致局部严重发热。东南沿海的腐蚀环境对铜、铝及镀银层的腐蚀，材料导电性能的下降产生发热。目前，阳极氧化、石墨镀银等已基本成为南方用户的新要求。1.3软连接的内部缺陷与外部腐蚀，造成细编织线或导电片的破损。该问题主要是一些老产品运行多年后，长期暴露在户外的软连接已严重腐蚀甚至部分断裂，导电截面减少或接触部位电阻增大是产生发热的主要原因。另外，导电带两端的搪锡工艺或者焊接缺陷也是导致软连接发热的主要原因。1.4接线端子与母线金具因接触面不够清洁、压接不牢靠或劣质导电膏长期变质等造成的发热，也是较多存在的。该问题主要是在设备安装阶段，由于施工人员不专业或施工过程缺乏管控导致，一般在初期验收时由于电阻不超标，较难发现，但设备运行一段时间后可能会普遍发热。总之，隔离开关导电回路发热是电网运行维护中最为常见的一种故障。此种故障的出现不仅严重影响了供电的可靠性，而且也加大了检修作业的成本与风险。因此，对隔离开关智能化监测和过热处理技术进行研发和应用，有着非常重要的现实意义。2隔离开关智能化监测与过热处理技术近年，国家电网公司要着力打造以特高压为骨干网架的坚强智能电网，对设备的智能化提出了更高的要求，之前常见的几种故障不仅要摈除，而且要满足后台的智能在线监测需求。2.1隔离开关智能化监测技术对隔离开关设备进行在线监测，并借助各种先进的计算方法对监测数据进行分析，以便及时发现设备的故障隐患，采取预防措施，实现科学的设备故障诊断和状态检修，对电力系统运行的可靠性、安全性具有重要意义。随着在线监测技术不断发展和成熟，以及在线监测技术近年来在我国电力系统的成功应用，状态检修替代定期检修已被电力系统所接受和认同，成为设备检修的必然趋势。国家电网公司早在2010年颁发了《变电设备在线监测系统技术导则》并开始全面推广实施设备状态检修，全面提升设备智能化水平，推广应用智能设备和技术，实现电网安全在线预警和设备智能化监控。温度在线监测技术一般由先进的传感器技术、通讯系统、计算机与信息处理技术、专家分析系统及系统数据信息库组成。随着科学技术的不断发展，电力设备温度在线监测技术向着自动化、智能化、实用化的方向发展。测温螺栓就是一种是表面测温螺丝固定型的温度传感器，较多采用是铜镀镍、黄铜材质封装而成的温度传感器，用于表面测量温度。其最大的特点是易于安装、体积小巧、反应灵敏、种类丰富、防水抗震等特点，且将测温螺丝固定于一个位置上测温，不易脱落，稳定性好，高耐热，高响应。2.2隔离开关过热处理技术在当前电力系统中，隔离开关发热故障日益突出，而长期以来处理该类问题，必须将隔离开关退出运行，对其停电进行处理。这种传统的