10kV開關柜運行中故障原因分析

　　2.2.3 渦流發熱
　　由于開關柜運行電流越來越大，渦流發熱已成為開關柜發熱的一個不可忽視的嚴重問題。負荷電流在穿墻套管固定鋼板內產生交變磁場，進而在其中產生感應電壓，由于普通鋼板電阻小，所以在其中產生較大的環流，引起鋼板發熱。當負荷電流大于幾千安時，這種渦流發熱十分明顯。以某典型的10kV 全密閉中置開關柜斷面圖為例，開關柜中渦流產生的幾個常見部位如圖3 所示。  A—母線室；B—斷路器手車室；C—電纜室；D—繼電器儀表室；1.1—泄壓裝置；1.2—控制小線槽；1—外殼；2—分支小母線；3—母線套管；4—主母線；5—靜觸頭裝置；6—靜觸頭盒；7—電流互感器；8—接地開關；9—電纜；l0—避雷器；11—接地主母線；12—接卸式隔板；l3—隔板( 活門) ；l4—二次插頭；15—斷路器手車；l6—加熱裝置；l7—可抽出式水平隔板：l8—接地開關操作機構；l9—底板。
　　其中渦流發生的主要部位有開關柜主母線間隔板、主母線穿到觸頭室間隔板、6 個手車臂的隔板、主變進線隔板處。有些開關廠的產品在上述部位沒有采取防渦流的措施，運行中就發生了渦流發熱現象。如容量為50MVA 主變壓器滿載時次級電流達3000A 時，會產生嚴重的渦流發熱，所以總柜溫度普遍比出線柜的溫度要高幾十攝氏度。
　　2.2.4 導體發熱
　　由于開關柜內有大量主母線采用銅、鋁排等導體，當運行電流越大，主母線發熱越明顯。目前，采用的銅、鋁排雜質含量高，銅排電阻率較大也影響發熱，設計熱穩定余度小，原來的矩形截面散熱面小，加開關柜小型化全密封散熱通風差，運行中可以發現主母線室柜門表面溫度較高。
　　2.2.5 道德風電場開關柜發熱實例
道德風電場10kV 專用計量開關柜在運行中出現了發熱現象，運行人員對故障進行了分析，初步確定可能是由于以下原因導致設備發熱：
　　（1）因銅排及銜接螺栓在運行期間發生熱脹冷縮現象，從而導致螺栓松動，繼而高負荷運行時產生熱量。
　　（2）在制作銅排銜接時，由于施工工藝不當或質量不高，原始緊固程度不到位，在運行時又產生松動，導致銅排接觸不實，電流過大時銅排發熱。
　　（3）專用計量柜下側擋板（鋼板），運行中產生渦流導致發熱。
　　在進行母線排螺栓緊固后，發熱現象依然存在，所以判定為開關柜之間擋板（鋼板）運行中產生渦流發熱且柜內散熱不良。風電場采取了以下措施：一是在將兩柜之間擋板（鋼板）換成純鋁板以減少渦流產生；二是在專用計量柜下側安裝了散熱風扇，并將后部蓋板進行打孔，增強空氣流通能力。通過以上改造后，開關柜溫度始終保持在正常范圍內。