GW4-126刀闸发热分析.doc

《GW4-126刀闸发热分析.doc》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、GW4-126隔离开关及连接板常见发热故障分析GW4-126型户外隔离开关，俗称剪刀式刀闸，由于操作灵活，便与检修，在厂前变电所110kV系统中广泛使用。但在日常运行中，经常出现刀闸端口或是连接板发热的现象，有时甚至局部温度高达200℃。我们知道，刀闸过热时间过长就会容易熔化，使刀口的连接处产生缝隙，引起拉弧放电，极有可能造成接地短路，进而放炮。对正常供电运行和保产工作是极大的隐患。针对这一隐患，从2010年至今，厂前变共更换刀闸11个，检修30个。更换铝连接板68块，铜连接板67块。发热现象有所缓解但依旧存在，治标还

2、需治本，本文在此对厂前变110kVGW4-126刀闸的发热现象进行综合分析，找出发热原因，进而对日后的保产工作提供保障。根据热力学公式Q=I2RT（Q是热量，I是负荷电流，R是接触电阻，T是持续时间）可以看出，在电路中，散发的热量与负荷电流、接触电阻、以及持续时间成正比。再综合考虑环境温度，可以得出，该刀闸温度升高与当时的负荷电流、刀闸动静触头的接触电阻以及当时的环境温度这三个因素有关。下面进行逐一的分析。一、环境温度根据设备档案中记录的数据显示，2013年12月3日，厂前变110kV1#母联厂1172刀闸连接板发热，

3、温度达70℃，而当时的环境温度只有7℃。2014年1月6日，厂循I回厂1262C相刀闸发热，温度高达80℃，环境温度却只有0℃，A、B两相的温度也不到10℃。而同样是1262刀闸，在2013年9月份，环境温度为30℃的夏天，发热时温度也只有85℃，仅比冬天时高5℃。这说明，在环境温度很低的冬天，该刀闸发热时依旧有很高的温度，进而可以得出结论，GW4-126型刀闸的发热与环境温度基本无关。二、负荷电流2013年9月11日，厂前变1#主变中压侧厂1182A相刀口发热，温度高达180℃，当时的负荷电流是650A。根据GW4-

4、126刀闸的技术参数，它的额定电流为1600A，也就是说，当时的负荷电流不到额定电流的一半，而刀口的温度却比规定的刀闸接触位置正常运行的最高温度75℃高出不止两倍。显然不会是负荷电流引起的发热。并且，三相刀闸通过的电流几乎相同，如果该处发热与复合电流相关，那么三相刀闸的刀口都应该有180℃。但是事实上，其他两相却只有不到70℃，低于规定的上限值，是正常温度。综合以上两点，可以得出结论，厂前变刀闸的发热与负荷电流的大小也无直接关系。三、接触电阻根据接触电阻的计算公式R=ρ*L/S（R是电阻，ρ是电阻率，L是电阻长度，S是

5、接触面积），可以看出，该刀闸的接触电阻与电阻率和长度成正比，与接触面积成反比。又因为，电阻率与刀闸的材质有关，而每个刀闸的长度在设计时都是定值，接触面积实际上就是刀闸刀口与静触头导电杆的接触面积。所以说，该刀闸的接触电阻实际上只与刀闸及连接板的材质以及刀口与静触头的实际接触面积这两个因素有关。在材质上，就连接板而言，以厂前变110kV厂循II回厂1202刀闸的连接板为例，在2012年8月1日，厂1202连接板发热达79℃，当时更换了铝质的连接板，温度恢复正常，但在2014年2月21日，该处连接板又有发热现象，且温度仍有

6、80℃。此次进行处理时，将连接板更换为铜质连接板，更换后至今，在同样环境温度和负荷的条件下温度不到40℃，发热现象消失。这是因为铜的导电性能远胜于铝，所以在更换铜质连接板后，连接板处的接触电阻大大降低，使得该处散发的热量大为减小，进而温度自然降低。这说明，厂前变连接板的发热问题跟材质存在直接关系。而对于刀闸，因为该刀闸的连接位置本身已经是铜质材料，如果换成导电性能更好的材质，例如金和银，虽然温度会有所下降，但是金银成本过高，对于变电所来说很不划算。并且铜的导电性能已经足以胜任110kV系统的通流能力，在正常情况下不可能

7、会发热。所以，刀闸的发热应与材质无关。再就是接触面积，其实对于刀闸与连接板来说就是刀闸与静触头是否夹紧，连接板的紧固螺丝是否松动。事实证明，在更换刀闸，特别是温度达到150℃以上的刀闸时，都能在刀口处发现拉弧的现象。这说明，刀闸动静触头间存在缝隙，既然存在缝隙，那刀口与导电杆的接触面积较之正常情况肯定大幅度减小，而根据公式，接触面积越小，接触电阻越大，接触电阻越大，散发出的热量越多，自然温度也就越高。而对于连接板，在更换时也明显感觉螺丝比较松动，螺丝松动就会使连接板与刀闸间产生缝隙，同样使接触电阻增大，温度升高。综上所

8、述，可以得出结论，厂前变110kVGW4-126型刀闸及连接板发热的直接原因就是接触电阻过大。对于连接板，主要是材质的导电能力较低以及螺丝松动导致的接触面减小。对于刀闸而言，则是刀闸没有夹紧，动静触头接触面减小所致。针对上述原因，本文提出以下几点解决措施：1.利用停电机会将厂前变的刀闸连接板全部更换成铜质连接板。2.单开路停电后，