10kv开关柜发热问题的解析方案

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1、lOkV开关柜发热问题的解析方案苏中能硅业科技发展有限公司徐州221004摘要：木文对10kVKYN28高压开关柜发热原因进行了分析，特别是对10kV4000A大电流开关柜发热问题进行了剖析，在实践中采取了改进散热条件，加强通风；进行触头改造，增加载流量的有效措施，取得了良好效果。关键词：开关柜发热原因分析解决方案1、概述国内10KV高压开关柜广泛使用的是KYN28封闭式开关柜，其开关柜体具有结构紧凑、防护性能好、操作简单、维护方便等特点，其备主要分布在断路器室、母线室、电缆室、控制室4个相互独立的隔室内，柜体防护等级为IP4X,各隔室防护等级为IP2Xo

2、采用金属全封闭结构，除实现电气连接、控制、通风而必须在隔板上的开孔外，所有隔室呈封闭状态。一面独立的开关柜休内，除断路器真空灭弧室内主触头外，还有断路器自身结构、触头与铜母排三相共24个流过负荷电流的连接点以及柜体连接母线铜排、电流互感器、出线电缆等连接点。这些连接点运行中都会不同程度发热。对于用户，由于节约成本，所选的断路器都接近于满载运行，因开关柜处于密封状态，运行人员对其温度测量的难度大，如开关柜内没有内置测温措施,运行时产牛的发热问题就不能及时发现，会造成牛设备烧坏等事故。2、HOkV站系统主接线、开关及设备配置llOkV变电站内设计两回llOkV

3、电源进线,4台63000kVA(110/10.5kV)电力变压器，llOkV主接线为单母线分段，MOkV开关设备为室内GIS成套组合电器，每段110KV母线带2台主变，10kV为单母线分段。10kV高压开关设备选用KYN28开关柜，除开关选用上海SIEMENS真空断路器外，开关柜体、静触头等均由开关柜成套厂自配3、运行中发现问题llOkV变电站投入运行后，当主变负荷达到50MVA,10kV侧电流3000A时，主变10kV侧4000A手车开关触头温度达85°C左右，柜后门板温度达50°C左右（环境温度30°C）o为了维持运行，只能打开开关柜前门，外接轴流风机

4、冷却降温，同吋将主变负荷控制在50MVAo4、发热的原因分析及措施为了保证开关的安全运行，在没有确认柜体发热原因之前，运行吋采取限制负荷、外接轴流风机对开关栢进行强制风冷的措施。对有可能产生发热因素进行分析：4.1开关柜制造装配、施工、检修质量不高。断路器动静触头位置偏差过大，接触不良。4.2接触面氧化、脏污等，增加了接触电阻。4.3梅花触头束紧弹簧腐蚀、机械疲劳等原因，失去弹力。4.4手车设计的极帽与触臂接触面过小，不满足截流面积的要求。4.5静触头设计不合理，过长或过短。过长吋触臂端面与静触头端面太近，减少了散热空间，过短会与梅花触头接触不良发热。4.

5、6频繁切断故障电流，灭弧室内动、静触头接触电阻变人。4.7长期负荷过大、突变，温度超过规定温升，材料变形、氧化，接触电阻增加。4.8开关柑通风设计理念不合，公司虽选用的是上海SIEMENS真空断路器，但其成套柜为国产KYN28开关柜型，开关柜内只在断路器室底部装有一个滚筒式小功率风机，母线室没有风机。运行中动、静触头等接触点的发热量无法从开关柜内带岀。根据实际情况对开关柜通风系统进行改造。4.9环境温度过高。检查开关室内空调的制冷效果，必要吋在开关室加装排风扇，加速热量的循环。5、停电检查及处理措施。停电检查时，对以上分析中对可能产生过热的原因进行全面排查

6、，逐一排除。在拉出断路器手车后，发现其动静触头过热变色严重，测量静触头和动触头的插入深度吋，发现动触头端面同静触头端面已基本接触。厂家现场对断路器和开关柜体内所有连接部位进行检查，排除了断路器自身和开关柜装配、施工的问题。将现使用国产KYN28封闭式开关柜型与ABB、SIEMENS开关柜型工艺、结构、设计理念比较和分析时，发现其柜体通风设计以及SIEMENS开关本体动触头和开关柜厂家配套的静触头结构均存在严重的问题。结合本厂开关柜的实际情况对柜体通风和开关静触头做了改造：5.1柜体通风的改造。针对KYN28开关柜的通风只在3150A及以上人功率断路器室的下

7、部设有一个轴流风机，没有设计出风口，在母线室没有任何通风设施，开关触头和母线连接处产生的热量无法散出的改造措施如下：(1)在每台开关柑断路器室和母线室柑顶分别加装4台AC380V转速为2800/3200,风量200/220CFM,型号为KA1525HA2-2(IP55)/Mg和转速为2900/3400,风量950/1100CFM,型号为KA2072HA2-2(IP55)/Mg排风机，力F1快开关室和母线室空气流通。(2)将每1台开关柜断路器室柜顶和母线室柜顶各1台风机组分为1组，将8台风机分为4组，每组风机可通过一个C65N-4P/2P微型空开进行控制。根

8、据断路器运行温度决定风机启动的组数。(3)前下门有机玻璃观察窗更换