电气开关柜的发热问题研究分析

／２０２４０１电气开关柜的发热问题研究分析李昭辉（陕西德源府谷能源有限公司）摘　要：电气开关柜作为电网供配电中一项重要的设备，但是在长期运行的期间，经常会出现各个部位元件或者设备因为某些因素，出现发热的现象，这样不仅影响着电气开关柜的正常运行，如果温度处于持续升高的状态，就很容易导致安全事故的产生。对此，必须重点解决电气开关柜发热问题，本文首先对电气开关柜发热概述进行了分析，其次明确了电气开关柜发热的成因及解决方式，最后通过利用案例进一步验证解决电气开关柜发热问题的重要性，其目的就是做到对症下药，确保电气开关柜安全、稳定的运行，提升供电的质量。关键词：电气开关柜；发热；供配电０　引言电气开关柜作为供配电中控制电能的主要设备，因此电气开关柜的安全、稳定、持续运行，成为一直关注的重点，主要是因为电气开关柜一旦产生故障，尤其是发热问题，不仅会影响自身的运行，还会给其他设备带来一定的影响，进而影响供配电的供电质量。对此，在电气开关柜实际运行期间，必须了解发热问题的成因，对以往的发热问题进行总结，提出有针对性的解决方法，从而保证电气开关柜的正常运行。１　电气开关柜发热概述电气开关柜属于电气设备的一种，如图所示，外线主要由柜内主控开关进入，并且进入分控开关，各个分路根据实际情况以及实际需求，进行合理设置，例如：自控、各种交流接触器、仪表、电动机磁力开关等。但是，根据需求，会设有高低压开关柜，并且设有高压母线［１］。图　电气开关柜电气开关柜在实际运行期间，很容易产生头松动的情况，这样就会导致电气开关柜出现接触不良的现象，并且触头的位置温度也会呈现持续升高的现象，超出相关标准的问题［２］。电气开关柜长期处于这种环境下，热量堆积在开关位置，并且散发速度远远不及所产生热量的速度，周围温度随之升高，这样温度在达到一定程度以后，势必会发生发热问题。另外，电气开关柜在运行期间，如果闭合力度较差，开关长期处于未处理的状态，这样就会堆积大量的粉尘，对开关闭合就会造成一定的影响，电力传输也易受到影响，进而引发接触不良，并且触头温度就会呈现持续升高的状态。２　电气开关柜发热问题的成因２１　设备以及元件质量问题设备以及元件质量问题是引发电气开关柜发热的重要因素，例如：在安装期间，未能根据相关规范和要求展开安装工作，并且静触头容量未能符合制定标准，进而给电气开关柜发热问题带来隐患。就以１０ｋＶ电气开关柜为例，下表为电气开关柜各个部件最大允许温度数值，如果设备和元件的各个质量达不到相关标准，或者安装期间，未能重视部件升温问题，这样就会导致接头过热，引发触热安全事故的产生［３］。表　开关柜各部件最大允许温升开关柜部件类别最大允许温升（在空气中）裸铜、裸铜合金４０℃触头接触（镀银或镀镍）６８℃镀锡５５℃裸铜、裸铜合金５５℃铜排搭接（镀银或镀镍）７５℃镀锡６８℃ 注：温升数据以开关柜运行的环境温度为基准。０１１２０２４０１／２２　触头设计安装不合理其实，对于电气开关柜来说，触头设计作为十分重要的一项内容，但是在具体设计期间，经常没有有效落实相应的设计理念，触头的接触面就会缺乏一定的合理性，导致阻值增大，这样电流在实际的运行期间，就会出现损耗的现象［４］。另外，电气开关柜自身的质量，也是引发发热的重要因素，主要是因为静触头的容量与实际标准参数产生较大的异常，再加上未能按照相关标准完成设计安装工作，这样就会增加电气开关柜发热问题产生的可能性。电气开关柜的触头如果出现氧化反应，这样也会导致发热问题的产生，并且在电气开关柜长期运行期间，使触头表面如果存在油污，未能及时进行清理，这样很容易因为电流增大，导致温度不断升高。再加上氧化反应，就会引发电气开关柜发热问题。２３　维护机制不到位为了保证电气开关柜运行的效率，必须严格落实维护机制。但是，就目前情况来说，检修管理力度不足，未能定期进行周期性维护，这样就会无法及时发现其中存在的问题，进而增加电气开关柜发热问题的产生［５］。另外，如果对于电气开关柜检修的重视程度不够，一些线路和开关存在的隐蔽性问题无法及时发现和解决，长此以往，问题就会累积，最终影响了电气开关柜的正常运行。３　电气开关柜发热问题解决措施在了解电气开关柜发热问题的成因以后，就需要采取合理、有效的解决措施，解决电气开关柜发热所带来的危害，或者避免发热问题的产生，具体的内容如下。３１　规范设计标准和水平在电气开关柜设计期间，需要结合实际情况，完善负荷统计以及负荷增长预测工作，并且需要结合负荷需求落实相应的设置流程。需要强化负荷监测工作，主要是结合检测数据以及调研的相关信息，对设计方案进行调整和完善，这样可以实现分离调整负荷，以此保证操作流程的合理性。同时，这电器开关柜开关设备选择器件，需要根据相关标准，满足相应的技术要求，这样才能避免发热问题的产生。结合电气开关柜应用的实际需求，提供开关柜接线图，落实标准规划设计，这样不仅可以满足特殊功能，以确保能为开关预留相匹配的流过容量，减少触头发热量问题的产生。３２　严格落实维护机制为确保电气开关柜的使用效果，还需要制定合理的维护机制，从而实现良好的管理效果［６］。在制定维护机制期间，需要根据相关标准，严格落实各项具体工作，尤其是新装和检修后的开关设备，可以借助交接验收环节进行有效的管理，根据相关标准，对检修工艺、试验流程等方面进行完善，确保电气开关柜处于正常的运行状态。还需要保证触电组测定的合理性，主要是因为电气开关柜在使用期间，开关触头处于长期带电的运行状态。所以，应根据相关标准，对电阻进行检查，做好触指压力测试工作，一旦发现异常，应立即进行处理，从而降低发热问题的产生。另外，还需要根据维修标准，严格落实周期性管理工作，并且在完成开关设备元件检测工作以后，需要对开关柜触头接触面的实际情况进行分析，一旦发现变色以及氧化等问题，应立即进行处理，从而提高电气开关柜的使用质量。同时，需要根据电气开关柜的运行状态，做好预防性试验检测工作，并且根据相关要求逐步进行检查，这样可以针对运行异常进行系统性分析，判断故障，做好全方位的维修［７］。另外，针对一些新的设备，为了避免衔接位置出现氧化问题，就需要接触面进行打磨处理，并且均匀涂刷绝缘漆，将杂质进行及时清除，做好螺栓安装工作以及氧化材料涂抹，避免产生氧化反应。３３　设备更新的及时性为确保开关柜处于正常稳定地运行状态，就需要结合实际情况，对设备和元件进行更新，对于一些老化和损坏的元件，应及时进行替换，根据相关标准，合理完成线路的连接，从而保证线路的稳定性。同时，对于一些老化的线路，如果无法完全替换，这时也需要对新设备和旧设备的连接位置进行重点处理，从而避免发热问题的产生。另外，应结合实际情况，密封式接线柱进行合理的应用，并且为避免氧化侵蚀、杂质侵蚀等问题，可以利用全密封接线座进行有效的隔绝，还需要在接线座内部设置四个基础螺栓，并且根据相关标准拒绝操作，确保连接端子连接的合理性，这样可以从根本上解决，电机开关柜发热问题的产生［８］。３４　负荷输送的稳定性在电气开关柜发热问题解决期间，负荷输送也是一项重点关注内容，主要是针对电路输送的相关要求展开合理的处理，并且对电流的变化进行调整，以此保证负荷可以控制在，设备允许的范围内。同时，如果运行环境较为特殊，需要对电流参数进行整合，这样可以对电气开关起到一定的保护作用。４　案例分析就以某地区３５ｋＶ电气开关柜为例，在运行期间，（下转第１１４页）１１１／２０２４０１③水冷却水冷却方法在发电机发热故障处理中的应用，主要通过构建水冷却系统，将水作为发电机冷却介质，协助发电机有效降温。水冷却方法包括两种类型，其一是湿式冷却，具体包括直流冷却水系统、开式循环冷却水系统；其二是干式冷却，具体为闭式循环冷却水系统。其中直流冷却水系统并非循环应用，以人工、天然冷却池交互应用，所有冷却水均属于单次应用，因此冷却水消耗量比较大。开式循环冷却水系统与闭式循环冷却水系统中的冷却水则可重复循环利用。因为水冷却方法的应用成本比较低，适用于各种类型的火电厂，所以是发电机发热故障冷却处理的首选方法，并且应用前景广阔。２２４　定子端部位置紧固件绝缘磨损故障与解决策略火电厂电气系统运行中，定子端部位置在设备长时间运行下，紧固件绝缘磨损严重，如果不能及时养护与处理，必然会引发绝缘磨损故障，影响发电机发电效果。尤其是汽轮发电机，定子绕组作为重要组成，必须提高对其绝缘磨损的重视。定子端部位置的紧固件受影响因素比较多，绝缘体磨损会严重缩短紧固件使用寿命，影响定子绕组功能，因此绝缘磨损故障的解决与科学预防至关重要。对于紧固件绝缘磨损故障的处理，首先分析故障出现的原因，随后采取对应的解决措施。若紧固件绝缘磨损故障出现的原因为压簧，及时选择相同规格压簧并更换；若紧固件绝缘磨损故障出现的原因为紧固件，则根据紧固件结构分析，积极优化改造，以此去解决磨损故障，增强紧固件性能。３　结束语综上所述，通过对火电厂电气系统运行故障的分析与解决措施梳理，对火电厂电气系统运行的重要性有更准确地理解。火电厂电气运行中故障的解决必须对出现原因与影响因素等详细分析，并采取对应的解决措施。如导线故障的解决，因为导线应用环境复杂，绝缘体失效、表层开裂等原因均会引发其故障，所以解决措施必须从保护绝缘体，科学规划等方面展开。发电机发热故障、定子端部位置紧固件绝缘磨损故障等，都需要以故障出现原因去明确解决方向，借此达到解决电气系统运行故障，提高电气系统运行安全的目的。参考文献［１］　樊永平．火电厂电气设备运行常见故障和处理措施分析［Ｊ］．电气技术与经济，２０２２（１）：６５６７．［２］　刘艳荣，丁增荣，魏辉，等．火电厂电气设备运行安全管理及故障处理［Ｊ］．化工管理，２０２１（２３）：１０５１０６．［３］　孙勇．火电厂电气运行的安全管理以及故障排除处理探析［Ｊ］．决策探索（中），２０２０（１１）：５６．［４］　李闯．火电厂电气运行故障及解决措施的研究［Ｊ］．科技创新导报，２０２０，１７（１）：９０９１．［５］　陈万超．基于火电厂电气运行的安全管理及故障排除处理研究［Ｊ］．电子世界，２０１９（１７）：９５９６．（收稿日期：２０２３０８１７）（上接第１１１页）发出警示信号，显示母线异常，这时值班人员立即展开汇报，调度人员立即抵达现场进行检查和维护。通过一系列检查以后，发现３５ｋＶ电气开关柜的某位置车手刀闸和母线接线接触头的绝缘位置，出现异常情况，甚至呈现烧毁的状态，这时如果电流负荷参数相对较大的话，带电维修就会产生一定的风险性。对此，为了保证电气开关柜维修的安全性，将负荷电流进行转移，并且采取了临时断点抢修的方式，将静触头和母线连接板进行拆除，并且将对应的设备进行更换。另外，在操作结束以后，应当按照母线高压耐压试验的方式进行校对，只有符合相关标准以后，才能恢复电气开关柜的正常使用，减少安全隐患的产生。在故障解决以后，对故障的成因进行了总结，第一可能因为湿气导致故障的产生；第二，静触头接触点呈现发热的情况，导致接触不良，元件出现老化的现象，这样也会影响电气开关柜的正常运行。５　结束语综上所述，诱发电气开关柜发热问题的原因有很多，所以在电气开关柜发热问题解决的时候，必须对问题成因有着一定的了解，有针对性地进行解决，以此保证电气开关柜运行的稳定性和安全性，提升运行效率，满足供配电在供电方面的需求。参考文献［１］　王峰，李敏，李慧佳．电气开关柜发热问题探讨［Ｊ］．中国设备工程，２０２２（４）：１６１１６２．［２］　王炳国，胡金海，潘东生．高压开关柜在线测温方案的探讨分析［Ｊ］．石化技术，２０２１，２８（７）：１３１４．［３］　鉴曙光．高压开关柜发热和放电原因分析和改进措施［Ｊ］．设备管理与维修，２０２０（１９）：５７５８．［４］　龚亮．低压开关柜触头发热原因分析及解决措施［Ｊ］．中国设备工程，２０２０（１１）：１７６１７７．［５］　王超．浅析低压开关柜触头发热原因分析及解决措施［Ｊ］．电气开关，２０２０，５８（１）：１０３１０４＋１０８．［６］　吴一君．电气开关柜发热问题浅析［Ｊ］．电子测试，２０１８（１４）：９８＋９７．［７］　梁宝鹏．低压开关柜触头发热原因分析及解决措施［Ｊ］．能源技术与管理，２０１７，４２（４）：１４０１４１．［８］　黄玉忠．高压开关柜发热故障分析及运维策略［Ｊ］．贵州电力技术，２０１７，２０（７）：３４３６＋３３．（收稿日期：２０２３０８１７）４１１