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配电室运维之配电室的温度

作者: 浏览:1141 时间:2022-07-21

配电室是电力系统中配电网中心的重要组成部分,是由高低压成套设备和变压器设计安装组成的供电接收和配电单元。配电室运行时,由于负荷、高低压开关触点、变压器磁场、漏磁造成的绕组和夹件涡流损耗,低压配电设备的温度升高。能量守恒定律可以得出结论,每个部件产生的这些损耗终会转化为热量。高低压配电设备和变压器各部件的加热类型大致分为:

1.电流加热设备

由于电流效应导致设备加热,其加热规律符合焦耳定律,这也是变站接头和导体设备的常见现象。典型的是断路器和各种开关。当设备接触不良时,设备的电阻会增加,设备的温度也会升高。这类设备的温度经常发生显著变化,单个设备各个位置的温度变化有关。

2.电压加热设备

电压效应引起的设备温度升高也符合焦耳定律。常见的有绝缘子、电压互感器、混合电容器等。设备的温度变化不是特别明显,只能根据设备表面的温度阈值来判断。

3.综合加热设备

同时具有电压效应和电流效应,甚至由电磁效应引起的设备温度升高。它经常发生在变压器、发电机和其他设备上,这些设备高的原因比较复杂。

以下是配电室主要设备高频发热情况:

高压10kV开关柜,由于负荷电流大,柜内接触位置偏移,动静触指弹簧松动,材料不良等因素会导致接触不良,导致发热。根据标准《交流高压电气长期工作时的发热》(GB763-90)要求,10kV高压柜内裸铜或裸铜合金触摸指的允许温度为75度,高压开关柜内设备接头的加热温度不得超过允许加热温度,否则各接头运行温度过高会直接导致10度kV高压开关柜事故。高压开关柜内部接头主要是螺栓连接或弹簧压力,当压力螺栓或压力弹簧压力不足,接触面不均匀,接触氧化,导致各部件接触电阻增大,高压开关柜接触温度过热,钢螺钉金属膨胀系数远小于铜,铝母线,随着负荷电流和温度的变化,铝或铜和铁膨胀收缩程度不同,使接触面位置错开,形成小间隙和氧化。当负荷电流降低到原接触位置时,接触面氧化膜的覆盖不能是原安装时金属之间的直接接触。每个温度变化循环中增加的接触电阻会增加下一个循环的加热程度,增加的高温会进一步改变接头的工作状态,从而形成恶性循环,终导致部分弹簧、触摸指变形甚至熔化,导致事故。

配电电缆温度升高的主要原因有:电缆初期1~5年内和投入运行后5年内~在过去的25年里,电力电缆附件(如分支接头、终端接头和中间接头)的故障率一直是的。主要原因包括:密封不严格、渗水、加速绝缘老化、导体压力接头不严格、接触热阻过大、中间接头绝缘厚、散热不良、导体运行温度高。温度作为电力电缆在线监测的重要项目,中间接头各种故障的发生不是一个紧急过程,通常是由于温度上升、绝缘老化、接触热阻增加到一定程度,这是一个从定量变化到定性变化的过程。

变压器温度问题:油浸式变压器,热劣化会导致变压器油、纸、纸板等绝缘物的绝缘强度下降。在热的作用下,除了产生气体外,如果与氧化一起工作,油的电气和物理特性也会发生变化。干式变压器的热源主要包括铁芯损耗和高、低压绕组损耗。损耗转化为热量,提高零件温度。变压器泄漏通常在铁芯、绕组等金属结构中产生感应电势,形成涡流并转化为热量。

由异常运行或诱发因素引起的过热。当变压器的运行条件与设计中所依据的性能参数标准不同或产品性能因某种不良原因发生变化时,变压器会发生故障,严重时会发生过热或其他故障。包括:过载运行;变压器直流偏磁、夜间负荷低或节假日电压升高引起的变压器过励磁、变压器运行条件(如频率、电压等)变化。),变压器铁芯磁通密度增加,损耗增加,导致铁芯过热;其他故障、过热故障、绝缘系统放电或击穿故障、短路故障三大类变压器主要故障相互影响和关联,可能由其他故障引起过热故障。

油浸式配电变压器采用自然循环冷却方式,布置在室外。DL/T1102-2009《配电变压器运行规程》规定的油浸式配电变压器监测温度为顶部油温。考虑到安装维护方便,传感器的安装位置确定为变压器壳体顶部。规定自冷式和风冷式变压器顶部油温限值为95℃,为防止变压器加速老化,一般顶层油温不宜超过85℃。其他设备工作温度,数据源参照标准《高压开关设备及控制设备砖公共技术要求》。高压开关柜70℃冲油套管75℃,空气断路器90℃,SF6断路器105℃,隔离开关65℃,电容器75℃。

还有自然气候的原因,比如夏季室内温度通常可以达到50℃以上,室内电气设备的正常运行会受到室温过高的影响,也会影响电气设备的运行寿命,甚至会发生配电室火灾爆炸等严重事故。

设备运行环境温度范围为-200℃到+40℃一般电气设备相对湿度为30%~60%更合适;当相对湿度超过60%时,电气设备会产生不良影响。在潮湿的环境中,电气设备容易表面结露,绝缘下降,对设备的金属外壳造成不同程度的腐蚀,从而缩短电气设备的使用寿命。温度影响主要表现在当温度大大降低时,金属表面凝结,加速腐蚀。当相对湿度高于临界湿度且金属腐蚀时,温度每升高10%℃,腐蚀速度将提高2倍左右。此外,昼夜温差大,室内外温差大多会导致金属表面凝结。如果定期凝结,金属锈严重。此外,由于绝缘结构中的绝缘材料往往与金属材料紧密结合,两者之间的热膨胀系数往往相差很大。因此,当温度变化时,绝缘材料内部会产生较大的压力,导致绝缘击穿。

当温度总是超过绝缘材料的极限时,绝缘材料的老化速度会加快,从而缩短配电设备的使用寿命。因此,无论是设备温度还是配电室本身的温度,都应始终注意,作为配电运行和维护的重点。

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传统的配电运行和维护是被动运行和维护,智能运行和维护通过安装温度控制设备,实时监控设备的温度变化,通过预警机制,提前预测和预测,将被动维修改为主动运行和维护。