科宏开关柜温升故障分析.ppt

珠海市科宏电子科技有限公司
ZhuHaiKohoelectronicTechCo.,LTD.一、概述珠海市科宏电子科技有限公司
ZhuHaiKohoelectronicTechCo.,LTD.一些用户认为负荷通常都不会达到电气设备的设计满容量，设备的温升问题应该不会很突出，但是实际情况并不尽然。
二、开关柜温升事故案例2、四川德阳电业局110kv变电站由于小车开关动静触头接触不良放弧短路，引起35KVⅡ段母线失电。
事故原因：由于534号开关锁定装置（失效）致使开关手车的动静触头接触不良，在开关靠母线的触头间放弧短路。开关是否完全到位运行人员无法观察到。一般电力系统选配的开关容量会比实际运行负荷大很多。3、台州电业局110kv水龙变电站2号主变差动保护动作，三侧开关跳闸。
事故原因：
系2号主变10kv侧闸刀接触面度银层太薄，触子压力不足，造成动静触头接触不良，引起发热，发热加重使弹簧失效，最后形成静触头片熔化、坠落，造成单相短路，进而引发相间短路，酿成事故。
暴露问题：闸刀质量差、开关柜没有观察窗，无法观察到闸刀运行工况。除以上案例外，还有齐鲁石化因触头过热问题引发的15台开关柜火烧联营的事故等等，因过热引起的事故不绝于耳，停电造成的损失远远大于开关柜本身的价值。1国产KYN手车柜
我们对某变电站10kV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88K，明显超标（母排温升标准为65K）。由于该站温升问题比较突出，制造厂针对这一情况对变电站10kV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，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。2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，多数情况温升超标时开关柜甚至远没有达到设计满容量，型式试验测得数据通常是在试验室完成的，持续时间不长，通常不超过8h，不具备温升累积效应，不能等同于长期运行并持续发热的设备。四、开关柜实际温升超标原因分析导致接触不良的原因分析：
接触电阻的组成
1、收缩电阻
当电流从金属导体较大的截面突然转入截面很小的接触点时，电力线成剧烈收缩现象。由此而呈现的电阻称为收缩电阻。
同种材料收缩电阻与压力和接触点数目成反比。螺丝松动、弹簧退火、磨损都会使收缩电阻增大。

2、表面膜电阻
表面膜电阻是由于电接触表面受到环境污染造成的。具体又分为尘埃膜、吸附膜、无机膜、有机膜四种。
1）、尘埃膜
由于飘扬在空气中的尘土、灰粉、棉纤维等固体颗粒，在静电的吸力作用下覆盖于电接触表面而形成。尘埃膜电阻在外力大时则小，在外力小时则大。母线连接处、动静触头结合处由于电场分布的不规则，其吸附力尤甚。

2）、吸附膜
是由水分子和气体分子在接触面形成的一层吸附层，无法完全排除，但压力可使其减少层数。
3）、有机膜
是绝缘材料在温度的作用下，受热分解的有机蒸汽，在电接触表面形成粉状有机聚合物，有机膜不导电，可以用机械方法把它压碎或者用电流热效应和电弧将它烧损，恢复导电性能，但固定式接触和不带负荷分合的可分式接触，自行恢复能力较差。4）、无机膜
电接触材料暴露在空气中，周围空气中存在的氧或者硫化氢都会从接触面周围缝隙逐渐侵入，前者生成氧化膜，后者生成硫化膜，形成化学腐蚀，在空气中的水分介质作用下，不同金属又会形成金属腐蚀。无机膜的厚度和性质直接影响着导电性能。
表面膜电阻与导体连接处的压力、密封程度、周围空气环境条件密切相关。开关柜在运行一定时间后由于以下原因导致接触电阻增大：
1、母线螺丝松动
由于金属的膨胀效应，钢制螺栓的金属膨胀系数要比铜质、铝质母线小得多，尤其是螺栓型设备接头，在运行中随着负荷电流及温度的变化，其铝或铜与铁的膨胀和收缩程度将有关差异而产生蠕变，也就是金属在应力的作用下缓慢的塑性变形，蠕变的过程还与接头处的温度有很大的关系。实践证明，当接头处的运行工作温度超过80℃时，接头金属将因过热而膨胀，使接触表面位置错开，形成微小空隙而氧化。当负荷电流减小温度降低回到原来接触位置时，由于接触面氧化膜的覆盖，不可能是原安装时金属间的直接接触