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无线测温装置(电力设 备无线测温的必要性)

 电力设 备无线测温的必要性--上海贤业电气(技术部)
 
      发电厂、变电站的开关柜、母线接头、室外刀 闸开关等重要的设备。在长期运行过程中,开关的 触点和母线连接等部位因老化导致接触电阻过大而发热,而这些 发热部位的温度很难监测,由此最 终导致事故发生。 
封闭式 柜体在运行中不能打开,因此难 以测量运行中柜内接(触)头的实际温度,如不及 时发现并处理接(触)头过热性缺陷,严重威 胁电力安全生产。固定式 开关柜每个进出线间隔共有负荷电流流过的33或39个接(触头),小车移 动式开关柜每个进出线间隔共有负荷电流流过的24个(或更多)接(触头)。这些接(触)头直接流过负荷电流,当负荷 较大时存在隐患的接(触)头就会严重发热。由于发 热点在密封柜内,运行中 的柜门禁止打开,值班人 员无法通过正常的监视手段发现发热缺陷。一旦触 头发热严重必然造成事故发生,影响系统安全运行。下边四起故障分析。
1.  2007年2月3日23时59分,某变电站10kV电容器组III644开关跳闸,保护装置显示“过流I段动作”。现场检查发现,10kV配电室有浓烟,10kV电容器组III开关柜 下部有着火现象。第二天检查情况:10kV电容器组III 644开关柜内B相CT和铝排 连接处松动引起发热导致该处烧断和热缩材料燃烧,A、C相也有放电痕迹。
 
开关柜 无线无源测温中科微声测温传感器WD/N
2.  2009年8月16日晚,某变电站发生10kV开关柜故障,烧损多面开关柜。
10kV农专Ⅰ线柜(开关、CT、静触头及套管、母排及相接铜排、母排套管、保护测控装置、屏顶小母线、电度表、二次控缆烧损;出线电缆头轻微灼伤);
      
        A相               B相                       C相         
        
     开关           电缆头及CT                母线                                    
10kV下白货柜(母排、母排套管、静触头及套管、保护测控装置、屏顶小母线、电度表、二次控缆烧损;相接铜排、开关、CT、出线电缆头轻微灼伤)
;                                                          
       母排                           保护及二次控缆
10kV医院Ⅰ柜(母排、母排套管、静触头及套管、保护测控装置、屏顶小母线、电度表、二次控缆烧损;相接铜排、开关、CT、出线电缆头轻微灼伤);
       
                       
    保护及二次控缆                         母排
故障原因分析:10kV农专Ⅰ线开关 柜由于隔离插头接触不良,开关长 期在满负荷运行,触头发 热引起梅花触头的弹簧退火变形,失去弹性,造成该 隔离插头接触电阻变大,运行中发热烧熔,烧损触 头周围的绝缘件,最终绝缘击穿,造成触 头相间短路故障。
2.  2010年8月12日某变电站#1主变低压侧631开关因 发热造成开关柜内部三相短路烧毁。
初步分析是:1#主变 10kV侧 631手车开关柜内断路器 A相母线侧梅花插头(上侧)与静触 头间接触不良发热,最终发 展成梅花插头对静触头电弧放电,导致真 空断路器铜触指严重烧损,散热件熔化,穿墙套 管烧毁并产生大量的含有金属离子、碳合物的烟气,造成母 线三相对地短路。
开关柜接线图
 
 
 
3. 2006年3月8日,某单位 在处理某变电站#1主变10kV侧61A3刀闸缺陷时发现:⑴、61A3刀闸断不开,外观检 查静触指存在局部过热痕迹。⑵、#1主变10kV侧61A1刀闸下断口A相丢掉两只静触指,静触头 夹紧弹簧有过热的痕迹,C相静触头 夹紧弹簧有过热的痕迹(有三只弹簧熔在一起),C相支柱 绝缘子上有被热气薰的痕迹。⑶、10kV分段回路6001刀闸下断口C相丢掉一只静触指,静触头 夹紧弹簧有过热的痕迹(有一只弹簧熔在一起),上断口 也存在类似的问题。
该变电 站该段母线的开关柜型号为GGX2, 61A1、61A3刀闸和10kV分段回路6001刀闸均 为户内高压旋转式隔离开关,型号均为GN30-10,4S热稳定电流均为40kA,额定电流:3150A(61A1、61A3刀闸)、2000A(6001刀闸)。
动静触 头过热的原因分析:这种刀闸合闸时,静触指 与静触座间有间隙,接触的点、面少,在通过大电流时,固定静 触指与夹紧弹簧的螺栓和夹紧弹簧参与分流、导电,造成有些螺栓烧断(静触指丢落的原因)和夹紧弹簧过热退火,也造成动、静触头接触不是很好,造成动 静触头局部过热、熔焊。
 
图1 61A1刀闸C相触头的过热情况      图2  61A1刀闸A相触头的过热情况
 
 
图3 10kV分段回路6001刀闸的过热情况   
 
     在电厂 和变电站已发生多起开关过热事故,造成火 灾和大面积的停电事故,解决开 关过热问题是杜绝此类事故发生的关键,实现温 度在线监测是保证高压设备安全运行的重要手段。 《国家电 网公司十八项电网重大反事故措施》,国家电网生技[2005]400号文件中明确指出:预防开 关设备载流回路过热定期用测温设备检查开关设备的接头部、隔离开关的导电部分(重点部位:触头、出线座等),特别是 在重负荷或高温期间,加强对 运行设备温升的监视,发现问 题应及时采取措施。上海贤业电气 XY-KCD/XY-KCD-B型无线 传输式开关柜温度在线监测系统能够实现开关柜触头、母线、电缆温 度实时在线监测,避免上述问题的发生。 在开关 柜里安装一个小小的检测装置,就可随 时监控开关柜的运作情况,避免事故发生,目前许 多中高低压电力设备因长期连续使用,会出现高温、短路、超负荷运作等情况,很容易 引发大面积停电、火灾等安全事故。该在线 测温装置可随时全方位监控(110KV,6KV—35KV和0.4KV)开关柜 等高中低压设备的运作 情况,一旦温度接近允许值,该检测 装置就会立即通过无线数据网将报警信号发送到电脑,监控人 员随时随地可根据提示迅速采取措施,有效避免事故发生。
传统的 测温方法是采用红外线测温枪人工监测,但这种 方法存在一些问题:       
  1 .红外线 测温枪只能直线点检测,且经常 受遮拦而无法测量  需人工定期巡视,工作                         强度大,监测不及时; 需近距离测温,安全系数低;红外测温仪价格高       
  2 .不能在线测温,不能自 动记录整理数据;         
  3 .不能远传数据;         
  4 .需人工现场测试,不安全,综合成本高。
  5. 试温蜡片法,示温记录标签法,易老化和脱落;温度指示范围窄;精确度低;人      工操作,无法实现自动化管理
    
这一为 客户量身订造的装置由温度传感装置和显示报警装置两部分组成,温度模 块包括温度传感器和数据发射器,温度模 块可安装于柜内任何的发热点上,利用无 线数据传输技术,可遥测 每一个重要部位的发热问题包括中置柜梅花触头等非可视部位,并可实 时把检测数据发射出去,由安装 在仪表门上的显示报警装置接收记录。利用现场总线技术,可集中或就地设定、监控,通过信 号无线传输进行语音报警和组网,实现远程智能监控,这样就 不需要人工现场勘测,不存在安全隐患,正好解 决了客户的烦恼。用智能控制技术,为人类提供环保、节能、安全、健康、舒适的解决方案。
 
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