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《高压隔离开关温升的研究和设计文献综述》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、文献综述高压隔离开关温升的研究和设计一、前言高压隔离开关是发电厂和变电站电气系统中重要的开关电器,需与高压断路器配套使用,其主要功能是:保证高压电器及装置在检修工作时的安全,起隔离电压的作用,不能用与切断、投入负荷电流和开断短路电流,仅可用于不产生强大电弧的某些切换操作,即是说它不具有灭弧功能;按安装地点不同分为,屋内式和屋外式,按绝缘支柱数目分为,单柱式,双柱式和三柱式,各电压等级都有可选设备。高压隔离开关分室外型和室内型,室外型包括单极开关及三极隔离开关,常用作把供电线路与用户分开的第一断路隔离开关;室内型往往与高压断
2、路器串联连接,配套使用,以保证停电的可靠性。此外,在高压成套配电装置中,隔离开关常用作电压互感器,避雷器,配电所用变压器及计量柜的高压控制电器。高压隔离开关保证了高压电器及装置在检修工作时的安全,起隔离电压的作用,不能用与切断、投入负荷电流和开断短路电流,仅可用于不产生强大电弧的某些切换操作,即是说它不具有灭弧功能;按安装地点不同分为,屋内式和屋外式,按绝缘支柱数目分为,单柱式,双柱式和三柱式,各电压等级都有可选设备。还可将高压配电装置中需要停电的部分与带电部分可靠地隔离,以保证检修工作的安全。高压隔离开关的触头全部敞露在
3、空气中,具有明显的断开点,隔离开关没有灭弧装置,因此不能用来切断负荷电流或短路电流,否则在高压作用下,断开点将产生强烈电弧,并很难自行熄灭,甚至可能造成飞弧(相对地或相间短路),烧损设备,危及人身安全,这就是所谓“带负荷拉隔离开关”的严重事故。高压隔离开关在工作时随着电流的不断流过,温度会上升,从而会影响高压隔离开关的性能,并且可能导致高压隔离开关过热。一旦隔离开关发生过热故障,则需限制负荷,有时必须紧急停电进行处理,严重影响电力系统的安全运行及供电可靠性,因此,应重视高压隔离开关过热的原因,并提出相应的预防措施。二、主题
4、7电力系统中使用的高压隔离开关的导电回路主要由动静触头构成的主刀口接触导电杆(片)、导电杆(片)与接线座的过渡接触、引线接线座等组成,因此过热的部位主要是主接触刀口、过渡接触、引出线接线座。1、高压隔离开关常见过热故障(1)导流部分的触指烧损问题GW4-15型隔离开关右闸刀触头的厚度大于左闸刀触指座上下两触指间的厚度,合闸时左闸刀上下两触指被撑开,由于触指座上装有可调节压力的弹簧,所以适度的压力保证了左右闸刀触指间的接触良好。如果因外力原因造成左右闸刀触指不在一条水平线上或它们之间的距离发生变化,就会造成开关合闸时触指发生
5、碰撞,接触不良,并可使左右触指间存有污物,进一步使接触电阻增大,导致触指烧损;分闸时困难,产生电弧,严重时烧损触头[1]。(2)接线座过热隔离开关接线座过热是一种比较复杂的过热现象,其发热的隐蔽性、严重性正逐渐引起设计者和运行人员的重视。接线座发热有以下几种情况:(a)铝质接线座和铜导电带、铜导电杆接触处理不当产生电化腐蚀,这些腐蚀物皮膜使接触电阻增大,造成联接处过热,并且由此产生恶性循环。随着温度升高,氧化反应加快,腐蚀产物皮膜加厚,接触电阻越来越大,过热情况越来越严重。(b)因导电带装反,使其旋转方向与隔离开关操作转动
6、反向,或者因其他部位发热造成铜导电带过热失去弹性,或者因受腐蚀性气体长期侵蚀导电带失去弹性,从而在长期操作中使铜导电带断股,导致实际导电能力下降,引发过热[2]。(3)隔离开关接触部分发热这也是隔离开关的一个常见故障,它跟设备所在地的环境、运行负荷、运行年限、操作方法等因素有关,具体原因如下:接触面氧化使电阻增大;动静触头接触面调节过小或负荷过大;触头的压缩弹簧疲软;在拉合过程中,电弧烧伤触头或用力不当使接触不正,引起触头压力降低。2、高压隔离开关常见过热现象的原因运行中常常发生导电回路异常发热现象,多数是由于静触指压紧弹
7、簧疲劳、特性变坏,静触指单边接触以及长期运行接触电阻增加而造成的。运行中由于静触指压紧弹簧长期受压缩,如果工作电流较大,温升超过允许值,就会使其弹性变差,恶性循环,最终造成烧损,这是造成触头发热的主要原因。此外,触头镀银层工艺差、易磨损露铜,接触面脏污,触头插入不够、螺栓锈蚀造成线夹接触面压力降低等也是造成发热的原因[4]。在操作过程中,若用力不当会使位置不正,触头压力不足而导致接触不良使触头过热。另外由于站内设备的瓷绝缘大都喷涂过RTV7防污闪涂料,在喷涂过程中对隔离开关刀口没有采取包扎塑料袋等防护措施,使得处于下风向的
8、断开的隔离开关动静触头沾染大量RTV涂料,增大了动静触头间的接触电阻,容易引起过热[7]。3、户外高压隔离开关另外存在的一些问题(1)密封问题运行中由于密封不良,造成辅助开关失灵、隔离开关和接地开关间的电气联锁失灵、直流系统接地严重缺陷。主要有以下几种情况:(a)主刀电动机构箱输出轴密封不良,容易渗进雨