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10kV进线中置柜发热原因分析及预防

材料写作网    时间: 2020-06-29 05:02:30     阅读:次     手机站

随着油田电网升压改造的进行,10kV中置开关柜以其安全可靠、结构紧凑、占地省、操作方便等优势在改造中得到了广泛的应用。介绍了10kV进线中置开关柜在运行过程中常见的发热故障,分析了发热故障对设备及电网造成的危害,提出了相关的改进的措施。

10kV开关柜发热故障改进措施

中置开关柜的全称为铠装型移开中置式金属封闭开关设备,其分三层结构,上层为母线和仪表室(相互隔离),中间层为断路器室,下层为电缆室。由于断路器在中间层,所以称为铠装型移开中置式金属封闭开关设备,简称中置柜。现在运行二队改造变电站中均采用了这种开关柜,分别是坨八变和坨九变。其中坨八变改造后已经运行了一段时间,在这期间出现的主要问题为发热。而由于开关柜体的密闭性,开关柜的内部发热现象已成为开关柜使用中的常见问题,并且随着负荷的不断增加,10kV进线中置开关柜发热现象尤其严重,如果不加以控制,将会对设备绝缘件的性能及设备寿命产生很大的影响,直接影响设备及电网的安全稳定运行。

1涡流损耗引起的发热

中置开关柜内主变进线和母线都从穿柜套管穿过各金属隔板,当电流很大时涡流磁滞损耗引起的发热将非常严重。

1.1涡流的产生

涡流即为电磁感应作用在导体内部感生的电流。导体在磁场中运动,或者导体静止但有着随时间变化的磁场,或者两种情况同时出现,都可以造成磁力线与导体的相对切割。按照电磁感应定律,在导体中就产生感应电动势。因磁心材料的电阻率不是无穷大,绕着磁心周边有一定的电阻值,感应电压产生电流”涡流,流过这个电阻,就会引起损耗”涡流损耗。

如上图所示,在一根导体外面绕上线圈,并把线圈通交流电,那么线圈就产生交变磁场。由于线圈中间的导体在圆周方向是可以等效成一圈圈的闭合回路,所以在导体的圆周方向会产生感生电流,电流的方向沿导体的圆周方向转圈,就象一圈圈的漩涡,所以这种情况下产生的感应电流被称为涡流。因涡流而导致能量损耗称为涡流损耗。

1.2母线进线开关柜产生涡流的原理分析

当套管通过电流时,在固定铝板上会产生交变的闭合磁路,会产生涡流和磁滞损耗,引起发热,而且损耗会随负荷电流增加而上升,使绝缘介质因过热而加速老化,降低使用寿命。以坨八变母线进线柜为例,坨八变10kV进线柜垂直部分为一个狭小的密闭空间,当母线有电流通过时,铝板柜内产生交变磁场,产生涡流。由于铝板本身存在较小的电阻,使得铝板柜内产生较...



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