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10 kV开关柜断路器手车触头发热处理

2012-07-13张华

湖南电力 2012年3期

张华

(湖南省电力公司岳阳电业局,湖南岳阳414000)

1 异常现象

运行人员在对金盆岭变电站设备巡视时发现#1主变310断路器手车的温度在线监测仪显示的B相温度达120℃,监测温度为断路器手车上部动触头的温度,此时环境温度为22℃。实时监控数据显示:IA=416 A,IB=408 A,IC=404 A。

310断路器手车型号为 ZN28-12/315-40,额定电压为12 kV,额定电流为3 150 A,操作机构型号为CT19-114-I。

负荷为408 A时 (约为断路器手车额定电流3 150 A的13%),B相动触头温升达到98℃,远大于标准要求 (标准为满负荷条件下30℃),而此时A相、C相的温升不大。停电检查B相触头,有发热变黑现象,断定断路器手车B相回路存在缺陷。

2 导体发热温升与电阻之间关系

电流流过导体时,可由公式

来确定发热量。其中I为流过导体的电流,R为导体电阻,t是时间,Q为时间t内所产生的热量。导体吸收热量,温度就会上升,温升可由公式

求得。其中ΔT为温升,Q为导体吸收的热量,c为导体的比热容,m为导体质量。由式 (1)和式(2)可推导出:

由式 (3)求得的温升与实际情况不符。事实上,导体发热的同时还会向周围环境散热,当导体电阻产生的热量与它向周围环境散发的热量相同时,就达到一个热平衡状态,这时导体温度就稳定在一个定值。导体的散热量可由牛顿冷却定律

确定。其中,t为时间,A为壁面面积,Q为时间t内A面积上的传热热量,k称为表面对流传热系数。

由式 (1)和式 (4)可得温升

由式 (5)可知,在电流一定的情况下,且不考虑温度上升对电阻的影响,导体温升与电阻成正比。

在实际运行过程中,导体的形状、材料和周围环境的复杂性以及负荷的波动不稳定,导体温升不可能与电阻保持正比的关系。……

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