高压开关柜实际温升超标原因分析
会飞的海豚
2007年04月04日 15:24:36
只看楼主

对国产JYN、KYN手车柜和合资厂生产的8BK20开关柜的实际温升数据进行分析后发现,运行中开关柜的温升水平均超过型式试验测得数据。然后,从试验条件、金属膨胀效应、紧固螺栓压力、导体材料电导率等方面进一步分析了温升超标的原因。最后提出建议,应根据实际情况选用和维护开关柜。 随着电网的发展和设备技术的提高,10,35 kV系统开关柜在电网中已大量使用。而开关柜的内部过热现象已成为开关柜使用中的常见问题,由于开关柜体的密闭性,在一些负荷较重的地区,存在开关柜的温升超标问题。

对国产JYN、KYN手车柜和合资厂生产的8BK20开关柜的实际温升数据进行分析后发现,运行中开关柜的温升水平均超过型式试验测得数据。然后,从试验条件、金属膨胀效应、紧固螺栓压力、导体材料电导率等方面进一步分析了温升超标的原因。最后提出建议,应根据实际情况选用和维护开关柜。

随着电网的发展和设备技术的提高,10,35 kV系统开关柜在电网中已大量使用。而开关柜的内部过热现象已成为开关柜使用中的常见问题,由于开关柜体的密闭性,在一些负荷较重的地区,存在开关柜的温升超标问题。

开关柜的温升超标,直接影响设备的安全稳定运行,而且,过热问题是一个不断发展的过程,如果不加以控制,过热程度会不断加剧,并对绝缘件的性能及设备寿命产生很大的影响。

目前,对电力系统内部使用的开关柜,严格遵守设备采购程序及技术政策,确保入网的开关柜都通过型式试验,尤其对温升的要求比较严格。运行中,负荷通常都不会达到开关柜的设计满容量,开关柜的温升问题应该不会很突出,但是实际情况并不尽然。

1 开关柜实际温升数据分析

1.1 国产JYN手车柜

表1为某变电站2台同型号、同参数的10 kV主变开关柜的实测温升与负荷关系的统计。开关柜为福建某开关厂生产,JYN1-10型。测试温度为开关柜箱体的外表温度。

数据显示,随着负荷的增加,开关柜的温升迅速加快。当负荷接近1 900 A(约为开关柜额定电流2 500 A的76%),温升尤为明显,最大达47℃,已经不符合标准要求(标准为满负荷条件下30℃),而负荷较低时(1 200 A以下),温升则不明显。

1.2 国产KYN手车柜

表2为某变电站10 kV主变开关柜的实测温升与负荷关系的统计,开关柜为扬州某开关厂生产,KYN28-10型,配用VD4断路器。测温前打开部分顶盖,对开关柜箱体外表温度及主母排温度同时进行测试。

数据表明,母排最高温度已经达到100℃,温升88℃,明显超标(母排温升标准为65℃)。由于该站温升问题比较突出,制造厂针对这一情况对该变电站10 kV开关柜1,2号母线桥采用新型钢重新制作,主母线铜排规格更换为2×TMY120×10(原规格为2×TMY100×10),并进一步改进了通风系统。2号主变开关柜经改造后,其实测温度如表3所示。

改造后温升情况略有好转,但是与该开关柜型式试验提供的温升数据偏差仍然较大。

1.3 合资厂的手车柜

某合资厂开关柜,为上海某开关有限公司生产,型号为8BK20,测试位置为开关柜箱体外表及内部母线母排。

此处,开关柜温升暂时没有超标,但是应该注意,此时负荷并没有达到额定容量的70%,但是温升已经接近上限。由此可见,合资厂产品虽然温升情况优于国产设备,但同样也存在温升超标情况。

数据证明,运行中的开关柜实际温升水平通常都要超过试验室测出的温升数据。而且,多数情况下温升超标时开关柜甚至远没有达到设计满容量。
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tudashi63
2007年04月13日 15:47:38
12楼
11楼的朋友,你好!
感谢你的参与,你说的纯度同样很重要,好的标准T2铜,电导率可达56以上,一般只能在50以上。铸铜只能在45左右。一般在50以上时对温升的影响在2~5K左右。导体发热受电导率影响大些,但一般都能通过,关键是触点发热的处理很难。
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lqihtuu
2007年04月18日 17:27:35
13楼
试验所得参数只与样机发生关系,出现这样的问题我看还是价格上出了问题.厂家没钱挣只好做假了.
所以,不是标准的错,也不厂家的错,而是黑手的错.
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hwc_wy
2007年04月19日 13:34:29
14楼
实际和理论是有差别的,样机和实际生产也是有差别的,实验环境条件和用户实际使用环境条件也是差别很大的,实验全都很苛刻的话,可能没几家能通过型式实验的。
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dlzjyuhj
2007年04月20日 07:22:44
15楼
这是一篇好好文章,从理论和实践上讲述高压开关柜温升的问题,分析的很有道理,值得学习。
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tudashi63
2007年04月21日 08:45:25
16楼
楼上的朋友客气了,有机会我们多交流!
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hwc_wy
2007年04月24日 09:31:32
17楼
除了材料上考虑温升以外,是不是可以在柜体结构上,相关配件形式上,附加绝缘和热传导上做点文章呢(水冷系统等)动动脑筋.
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gdsg
2007年04月24日 21:53:24
18楼
非常好的帖,一些制造厂干活的都是一些对此行业不太了解的人,在加上设备厂一般只做绝缘试验,温升不太可能做,正如前面所说的,母线的制作工艺和选材是很关键的,
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tudashi63
2007年04月24日 22:17:48
19楼

水冷方式早就有人尝试了,比较可行的方式有:热管式和热交换式。前者用于局部发热较严重的地方,但在剧烈震动的情况下很不安全;后者主要使用于柜体要求密封的场合。
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tudashi63
2007年04月24日 22:23:58
20楼

母线的制作工艺和选材固然重要,但是多年来传统的方式存在的弊端很多人并不知道。例如提高视在电流密度并不被人重视,其影响却很大。
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lqihtuu
2007年04月25日 16:13:02
21楼
母线的制作工艺和选材固然重要,但是多年来传统的方式存在的弊端很多人并不知道。例如提高视在电流密度并不被人重视,其影响却很大。
此话怎讲?电流密度不是跟材质有关吗?
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