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配電室運維之配電室的溫度

作者: 瀏覽:488 時間:2022-07-21

配電室是電力系統中配電網中心的重要組成部分,是由高低壓成套設備和變壓器設計安裝組成的供電接收和配電單元。配電室運行時,由于負荷、高低壓開關觸點、變壓器磁場、漏磁造成的繞組和夾件渦流損耗,低壓配電設備的溫度升高。能量守恒定律可以得出結論,每個部件產生的這些損耗終會轉化為熱量。高低壓配電設備和變壓器各部件的加熱類型大致分為:

1.電流加熱設備

由于電流效應導致設備加熱,其加熱規律符合焦耳定律,這也是變站接頭和導體設備的常見現象。典型的是斷路器和各種開關。當設備接觸不良時,設備的電阻會增加,設備的溫度也會升高。這類設備的溫度經常發生顯著變化,單個設備各個位置的溫度變化有關。

2.電壓加熱設備

電壓效應引起的設備溫度升高也符合焦耳定律。常見的有絕緣子、電壓互感器、混合電容器等。設備的溫度變化不是特別明顯,只能根據設備表面的溫度閾值來判斷。

3.綜合加熱設備

同時具有電壓效應和電流效應,甚至由電磁效應引起的設備溫度升高。它經常發生在變壓器、發電機和其他設備上,這些設備高的原因比較復雜。

以下是配電室主要設備高頻發熱情況:

高壓10kV開關柜,由于負荷電流大,柜內接觸位置偏移,動靜觸指彈簧松動,材料不良等因素會導致接觸不良,導致發熱。根據標準《交流高壓電氣長期工作時的發熱》(GB763-90)要求,10kV高壓柜內裸銅或裸銅合金觸摸指的允許溫度為75度,高壓開關柜內設備接頭的加熱溫度不得超過允許加熱溫度,否則各接頭運行溫度過高會直接導致10度kV高壓開關柜事故。高壓開關柜內部接頭主要是螺栓連接或彈簧壓力,當壓力螺栓或壓力彈簧壓力不足,接觸面不均勻,接觸氧化,導致各部件接觸電阻增大,高壓開關柜接觸溫度過熱,鋼螺釘金屬膨脹系數遠小于銅,鋁母線,隨著負荷電流和溫度的變化,鋁或銅和鐵膨脹收縮程度不同,使接觸面位置錯開,形成小間隙和氧化。當負荷電流降低到原接觸位置時,接觸面氧化膜的覆蓋不能是原安裝時金屬之間的直接接觸。每個溫度變化循環中增加的接觸電阻會增加下一個循環的加熱程度,增加的高溫會進一步改變接頭的工作狀態,從而形成惡性循環,終導致部分彈簧、觸摸指變形甚至熔化,導致事故。

配電電纜溫度升高的主要原因有:電纜初期1~5年內和投入運行后5年內~在過去的25年里,電力電纜附件(如分支接頭、終端接頭和中間接頭)的故障率一直是的。主要原因包括:密封不嚴格、滲水、加速絕緣老化、導體壓力接頭不嚴格、接觸熱阻過大、中間接頭絕緣厚、散熱不良、導體運行溫度高。溫度作為電力電纜在線監測的重要項目,中間接頭各種故障的發生不是一個緊急過程,通常是由于溫度上升、絕緣老化、接觸熱阻增加到一定程度,這是一個從定量變化到定性變化的過程。

變壓器溫度問題:油浸式變壓器,熱劣化會導致變壓器油、紙、紙板等絕緣物的絕緣強度下降。在熱的作用下,除了產生氣體外,如果與氧化一起工作,油的電氣和物理特性也會發生變化。干式變壓器的熱源主要包括鐵芯損耗和高、低壓繞組損耗。損耗轉化為熱量,提高零件溫度。變壓器泄漏通常在鐵芯、繞組等金屬結構中產生感應電勢,形成渦流并轉化為熱量。

由異常運行或誘發因素引起的過熱。當變壓器的運行條件與設計中所依據的性能參數標準不同或產品性能因某種不良原因發生變化時,變壓器會發生故障,嚴重時會發生過熱或其他故障。包括:過載運行;變壓器直流偏磁、夜間負荷低或節假日電壓升高引起的變壓器過勵磁、變壓器運行條件(如頻率、電壓等)變化。),變壓器鐵芯磁通密度增加,損耗增加,導致鐵芯過熱;其他故障、過熱故障、絕緣系統放電或擊穿故障、短路故障三大類變壓器主要故障相互影響和關聯,可能由其他故障引起過熱故障。

油浸式配電變壓器采用自然循環冷卻方式,布置在室外。DL/T1102-2009《配電變壓器運行規程》規定的油浸式配電變壓器監測溫度為頂部油溫。考慮到安裝維護方便,傳感器的安裝位置確定為變壓器殼體頂部。規定自冷式和風冷式變壓器頂部油溫限值為95℃,為防止變壓器加速老化,一般頂層油溫不宜超過85℃。其他設備工作溫度,數據源參照標準《高壓開關設備及控制設備磚公共技術要求》。高壓開關柜70℃沖油套管75℃,空氣斷路器90℃,SF6斷路器105℃,隔離開關65℃,電容器75℃。

還有自然氣候的原因,比如夏季室內溫度通常可以達到50℃以上,室內電氣設備的正常運行會受到室溫過高的影響,也會影響電氣設備的運行壽命,甚至會發生配電室火災爆炸等嚴重事故。

設備運行環境溫度范圍為-200℃到+40℃一般電氣設備相對濕度為30%~60%更合適;當相對濕度超過60%時,電氣設備會產生不良影響。在潮濕的環境中,電氣設備容易表面結露,絕緣下降,對設備的金屬外殼造成不同程度的腐蝕,從而縮短電氣設備的使用壽命。溫度影響主要表現在當溫度大大降低時,金屬表面凝結,加速腐蝕。當相對濕度高于臨界濕度且金屬腐蝕時,溫度每升高10%℃,腐蝕速度將提高2倍左右。此外,晝夜溫差大,室內外溫差大多會導致金屬表面凝結。如果定期凝結,金屬銹嚴重。此外,由于絕緣結構中的絕緣材料往往與金屬材料緊密結合,兩者之間的熱膨脹系數往往相差很大。因此,當溫度變化時,絕緣材料內部會產生較大的壓力,導致絕緣擊穿。

當溫度總是超過絕緣材料的極限時,絕緣材料的老化速度會加快,從而縮短配電設備的使用壽命。因此,無論是設備溫度還是配電室本身的溫度,都應始終注意,作為配電運行和維護的重點。

圖片

傳統的配電運行和維護是被動運行和維護,智能運行和維護通過安裝溫度控制設備,實時監控設備的溫度變化,通過預警機制,提前預測和預測,將被動維修改為主動運行和維護。


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