一、10KV開關拒手車觸頭發熱的危害
    10KV手車式開關柜是傳統固定式開關柜的改進產品，在變配電所中作為聯絡電能用戶和高等級電網間的直接樞紐。是電能轉換和優化分配的主要中間控制電氣設備，其內部開關元件安全經濟的運行是電能高效轉換的基本保障。為了檢驗載流部分是否合理，可以通過對應的溫升試驗校核開關元件的電氣和機械性能，10KV開關柜內一次回路開關觸頭部位與可動聯接處各點的最大允許溫升如表1所示：表110KV開關柜各部件最大允許溫升（單位：℃）的溫升，應以開關設備外殼運行環境為基準，通常選取外殼運行環境溫度為35℃，則對應的開關柜觸頭部分溫升最大不能超過環境溫度的30℃，聯接部分溫升不能超過40℃。但由于手車式開關柜所采用的移開式結構容易造成開關設備發生觸頭發熱故障，不僅影響到開關元件的電氣性能，同時還可能造成開關設備燒毀等事故，導致供配電網發生停電事故。
    10KV手車式開關柜在日常運行過程中，容易出現開關動、靜觸頭松動、操作彈簧電氣性能下降等現象，導致觸頭或聯接部位溫升超過環境溫度40℃以上，特別在重負荷或高溫季節，造成開關觸頭出現嚴重發熱現象。降低了開關柜的整體電氣性能．同時外部運行環境條件的變差，外來塵雜的干擾，也會降低開關柜的電氣性能，造成觸頭溫升效應加快，開關設備發熱量增多等不利因素。
    開關柜觸頭發熱是一個逐步演變的過程，剛開始觸頭發熱異常可能預示著開關柜出現安全隱患，觸頭發熱產生的熱量只能通過封閉的電桿傳向真空滅弧室，隨著運行時間的加長，伴隨觸頭發熱量的積累增多，溫升的最高點多集中于觸頭、導電桿與真空滅弧室。開關整體絕緣性能下降，導致開關柜絕緣套管發生擊穿事故。開關柜內電流互感器等元件在大量熱量的趨勢下，其運行環境將會逐步惡化，甚至可能出現電流互感器爆炸等嚴重后果，造成事故，導致大面積停電，也直接威脅到運行人員的安全。開關柜觸頭發熱量可以沿著銅排母線轉移到其它開關元件上，造成其它元件電氣性能下降，降低系統的供電可靠性。
二、10KV開關柜觸頭發熱的原因
    2.1系統規劃設計和檢修維護制度不完善
    系統規劃設計是10KV變配電系統高效經濟運行的基本保障。在開關柜容量選擇時沒有進行充分的負荷統計、負荷增長預測分析，造成開關設備在投運時或投運時間不長，就出現其額定容量小于負荷實時需求容量，造成開關柜長期工作在過負荷運行工況下，導致開關柜觸頭發熱量超過設計需求。在變配電所規劃時，沒有考慮到工程擴建的需求，同時工程在擴建時沒有對原開關設備進行容量校驗。依然采用原開關設備進行供電，使得開關觸頭單位發熱量劇烈增加，超過設計標準，造成其它開關元件電氣性能下降，大大影響供電可靠性。變配電所內的開關設備在安裝調試過程中，由于各方面的原因，沒有嚴格按照相關設計和施工要求進行施工，造成開關柜內各元件問連接不規范，形成一些通電間隙，有的開關元件進出線與開關柜連接觸頭間沒有進行良好的聯接處理，導致電流過流面積降低，在觸頭部分發生劇烈溫升現象，影響開關柜的高效經濟運行。在開關設備交接驗收時，沒有嚴格按照《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》、《電力設備預防性試驗規程》、產品技術條件及有關檢修工藝的要求進行試驗與檢查，在日常檢修維護過程中，沒有按照相關規范嚴格進行操作和檢查，在開關手車機構推入時，沒有推到開關柜的設計位置時。導致開關柜動靜觸頭間形成一些接觸縫隙，電流就會在這里產生劇烈的電弧效應，產生大量的熱量，降低開關設備的綜合電氣性能。
    2.2誤操作及工作環境差
    工作人員的不良操作習慣以及開關柜工作環境條件較差也能造成開關柜觸頭發熱。在進行開關柜檢修或定期預防性試驗時，檢修維護人員必須嚴格按照檢修工藝流程的要求進行操作。有的工作人員覺得檢修工藝流程太繁雜，喜歡憑借個人想法和意愿進行操作，導致檢修維護水平降低，給開關柜留下巨大的安全隱患。有的工作人員在檢修完畢后，沒有根據檢修工藝流程逐一檢查檢修項目，使開關柜的一些緊固件少裝或漏裝，造成開關柜帶病重新投入運行，嚴重影響開關柜穩定運行。在導電部位形成劇烈的發熱電流，加速了開關柜觸頭、接頭接觸面處的氧化速率，大大降低了開關柜的電氣性能。由于日常維護措施不完善，開關柜運行環境逐步變惡劣，灰塵等外界雜質進入開關柜后，就會在觸頭接觸面形成一個污染層，不僅降低了開關觸頭的接觸性能，同時污染層會阻礙開關柜電氣元件的正常散熱，使得開關柜內熱量積累速度加快，影響開關設備的動作性能。
    2.3開關柜觸頭結構設計不合理
    當開關柜的動靜觸頭接觸面發生接觸不良時，就會在接觸面形成一個接觸電阻，如果該電阻阻值過大時，觸頭發熱量就會劇增，開關柜溫升就會超過金屬封閉開關設備材料允許的最大溫度，加速動靜觸頭接觸面發生氧化反應，造成觸頭接觸電阻繼續上升。導致開關柜進入接觸電阻增大一發熱一氧化一接觸電阻再增大一發熱一氧化的惡性循環。
   2009年7月21日22：00分，環境溫度：40度，有功41MW，
    電流2.39kA。表1  某站#602真空開關紅外測溫結果報告
    原因分析：斷路器觸頭接觸電阻偏大，在重負荷電流下發熱；斷路器引出線接觸電阻超標引起發熱；手車觸頭接觸不良引起發熱；負荷電流過大。
    圖2是在實際運行過程中10KV開關柜由于觸頭接觸不良而造成的開關動、靜觸頭燒毀事故。圖1某站開關柜觸頭設計不合理的發熱燒毀現象
    從圖1可知，由于動靜觸頭結構設計不合理。造成開關柜觸頭接觸面電阻劇烈增加，發熱燃燒造成觸頭燒毀事故。
    三、開關手車觸頭發熱的預防和綜合處理措施
    3.1加強系統規劃設計和設備選型
    3.1.1系統規劃設計時進行充分的負荷統計、負荷增長預測分析，容量滿足負荷增長需求。加強負荷監測，及時調整規劃，分離調整負荷。
    3.1.2所選用的高壓開關設備除應滿足相關國家標準外，還應符合國家電網公司《交流高壓斷路器技術標準》，凡已明令停止生產、使用的各種型號的開關設備，一律不得選用。
    3.1.3手車觸頭的選擇
    在定制10KV開關柜時，首先應根據工程實際運行外部條件和設計單位提供的開關柜接線圈，向廠家提出滿足工程需求的特殊功能和要求。為了給開關柜預留足夠的過流容量，通常在開關手車觸頭選擇過程中應選取高一等級的產品，以盡量減小開關設備在運行過程中的觸頭發熱量。
    3.2建立規范的驗收、運行維護和檢修制度
    3.2.1完善的驗收制度是開關柜高效經濟運行的有力保證。
    新裝和檢修后開關設備的交接驗收必須嚴格按照國家和電力行業有關標準要求進行，必須產格按照《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》、《電力設備預防性試驗規程》、產品技術條件及有關檢修工藝的要求進行試驗與檢查，不合格者不得投運。
    在交接試驗中，應嚴格按照有關標準和測量方法檢查接觸電阻。由于在投運后的開關母線側觸頭長期帶電，在交接試驗時應積極開展接觸電阻檢查和觸指壓力測試。
    3.2.2加強運行維護。
    運行人員在日常工作中，應按照相關要求實時查看開關設備各元件的動作性能，通過觀察和嗅的方法查看觸頭接觸面有無變色或氧化現象。積極采用新技術、新設備，當開關柜處于供電運行工況時，可以通過紅外溫度測試儀動態監測各開關元件的實時溫度，定期用紅外線測溫設備檢查開關設備的接頭部、隔離開關的導電部分（重點部位：觸頭、出線座等），特別在重負荷或高溫季節，要加強對運行設備溫升的監視，認真對待異常數據，對異常的元件或設備及時采取檢修或全面更換措施，防止安全隱患擴大成事故，嚴重危害供配電系統的運行安全。
  3.2.3開展標準化作業，規范檢修工藝流程
  開展標準化作業，規范檢修工藝流程，嚴格按照檢修工藝的要求進行作業，有效提高檢修質量，保證設備以優良的性能投入運行。
    檢修人員進行停電檢修時，必須仔細檢查斷路器回路接觸情況。久未停電檢修的開關母線側觸頭應積極申請停電檢修，并開展觸頭接觸電阻檢查和觸指壓力測試。防止和減少因發熱引起惡性事故的發生。
    預防性試驗。定期對高壓開關柜內設備進行預防性試驗，按照試驗步驟逐一進行驗證。對發現有異常的數據應該結合歷史數據進行分析研究，不能只靠一次數據就判斷故障類型，要全方位的進行分析。在試驗結束后，認真檢查試驗儀器和開關柜內連接點是否復原，防止人為失誤給開關設備帶來巨大的安全隱患。
    3.3配備變配電設備自動管理系統
    為了提高變配變電系統的綜合自動化水平，應該為變配電所控制中心配備微機變配電設備在線自動監測監控管理系統。由于開關柜設備發熱故障大多是由觸頭接觸不良造成的，因此可以在開關柜動靜觸頭處按照熱敏電阻傳感器，實時監測觸頭的溫升效應，其具體結構如圖2所示：
     從圖2可知，利用安裝在動靜觸頭附近的溫度和濕度傳感器實時動態采集開關柜內的溫濕度信號，并通過對應的控制線路傳輸給信號處理模塊。信號處理模塊將分析結果實時通過RS485端口傳輸給中控室計算機供運行人員進行實時調控分析用，同時信號處理模塊還具備發射、接收、多路顯示、報警等功能，通過計算機實時動態的檢測系統開關設備運行的參數，及時發現柜內存在的安全隱患和故障，不僅可以減少檢修維護人員的工作量，同時可以提高開關設備故障處理效率，保障開關設備高效經濟的運行。
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