封閉式高壓開關柜內接頭的電阻檢測與發熱診斷

林向宇 劉煌煌 吳書迪 曾文輝

摘 要：本文闡述了封閉式高壓開關柜內接頭的導電回路電阻檢測與發熱診斷，找出接觸不良的接頭，并舉案例講述。

關鍵詞：封閉式；電阻檢測；發熱診斷

0 引言

高壓設備在運行中經常發生接頭發熱現象，若不及時發現處理，其發熱溫度達到一定的限度，就會導致嚴重的生產事故，威脅著電網的安全穩定運行。因此，高壓設備運行時，必須對其接頭的溫度進行有效監測，目前較多采用的方式有紅外熱成像儀、點溫儀等進行直接測溫。

然而，封閉式高壓開關柜運行時柜門或封板不能打開，就無法對其接頭進行直接測溫。因此，目前對柜內接頭發熱進行監測的手段有：在接頭處粘貼測溫蠟片再通過開關柜玻璃窗觀察蠟片熔化情況，或在接頭處安裝溫度傳感器再無線傳輸給后臺處理機判別接頭發熱情況等手段。但是開關柜內接頭眾多，大多數無法通過玻璃觀察窗看到，并且受柜內空間和空氣絕緣凈距離的限制使柜內部分接頭無法安裝溫度傳感器。這樣，封閉式開關柜內接頭的發熱就不能得到全面并有效的監測，因此，在其投入運行前的安裝和檢修過程中可采取一些檢測方法診斷其潛在的發熱隱患。

1 接頭的電阻檢測

接頭發熱的根本原因是其接觸面是否接觸良好，判斷接觸面是否接觸良好可通過直流電阻檢測法診斷出，這種方法是用回路電阻測試儀，對被測設備通過不小于100A的大電流測量出被測設備的電阻值，判斷該被測設備是否發生過熱現象。封閉式高壓開關柜如何通過回路電阻測試儀檢測診斷出柜內潛在的發熱隱患，具體如下：

1.1 開關柜內回路電阻測量

運行后的開關柜要進行柜內回路電阻測量，應具備下列安全條件：開關柜母線轉檢修，饋線柜的其線路還應轉檢修（如果是站用變柜的站用變本體轉檢修、電容器柜的電容器本體轉檢修），此外，主變開關（或隔離手車）柜的出線側要與主變的進線側通過大電流隔離開關斷開并掛好接地線后或將主變的該進線側轉檢修后，才可進行該柜內回路電阻測量。而母分開關（或母分隔離手車）柜因靠另一側的母線在帶電運行中，就不能對這一則的母分開關（或母分隔離手車）柜進行柜內回路電阻測量。如圖1為較常見的10kV開關柜母線接線圖。

以測量饋線開關柜內回路電阻為例，如圖2封閉式高壓開關柜剖面圖所示。打開開關柜頂母線室封蓋板和下柜門，用回路電阻測試儀的測試鉗一端夾在母線室內母排a上，另一端夾在下柜出線電纜f（或出線支排）上，分相測量從開關柜母線室內母排到下柜出線電纜（或出線支排）的導電回路電阻。具體測試的導電回路是：柜內母排、支排及其接頭、母排側隔離觸頭（靜觸頭）、手車斷路器、柜內電流互感器側隔離觸頭（靜觸頭）、電流互感器、電纜頭。測量時，手車斷路器應在工作位置并且合閘。

1.2 開關柜母線回路電阻測量

開關柜母線回路電阻測量，是指對開關柜所連接的同一段母線及其搭接頭進行直流回路電阻測量，以判斷開關柜間的母線搭接頭是否接觸良好。只需將該段母線及其母線設備（母線PT）轉檢修。打開母線室封蓋板，用回路電阻測試儀檢測每相每段母線的回路電阻。

2 接頭的發熱診斷

如何從高壓開關柜所測量的導電回路電阻診斷出柜內的接頭發熱，詳細如下：

根據手車斷路器額定電流等級不同，母排（支排）為銅質的高壓開關柜內導電回路電阻值有以下標準可供參考：手車斷路器額定電流1250A的開關柜導電回路電阻值為150微歐，3150A的開關柜為50微歐。這個電阻值是母排（支排）長度及其搭接頭、手車斷路器及其動靜觸頭、電流互感器的導電回路電阻值的和。母排（支排）搭接頭的電阻值為1.1倍等截面母排（支排）長度的電阻值。

高壓開關柜所測量的導電回路電阻可進行“橫向”與“縱向”比較，“橫向” 比較就是相間進行比較，元器件相同的相間偏差不超過10%；“縱向”比較就是與上次或安裝交接試驗值進行比較，偏差不超過20%。

如果開關柜間母排或開關柜內的某相導電回路電阻值超出上述標準，就應對該相導電回路進行分段分步測量及檢查接頭導流面，以診斷出發熱點。舉一案例如下：

某變電站的一臺饋線開關柜（其手車斷路器額定電流1250A）進行導電回路電阻測試，A、B、C三相導電回路電阻分別為111.8μΩ、117.6μΩ、388.6μΩ，進行“縱向”比較，C相回路電阻明顯偏大，同時也超出150μΩ。于是對該開關柜C相導電回路進行分段分步測量：測得C相母線到上靜觸頭的回路電阻為26.0μΩ，手車斷路器的回路電阻為25.9μΩ（同樣測量AB兩相，回路電阻值相差不大）；測量開關柜C相下靜觸頭到電纜出線連接母排，回路電阻值為261.2μΩ（同樣測量AB兩相，回路電阻值均在50μΩ左右），于是進一步檢查發現C相下靜觸頭與連接母排間螺栓存在松動，接觸面有燒傷痕跡。后對下靜觸頭接觸面發熱點進行處理。

3 結束語

封閉式高壓開關柜內的接頭通過導電回路電阻檢測，得到的回路電阻值與參考標準、歷史數據及相間數據的“縱向”和“橫向”比較，找出接觸不良的接頭，進一步檢查與發熱診斷并及時處理，避免接頭發熱引起事故，保證電網的安全可靠運行。

參考文獻：

[1]國家電網公司.高壓開關設備管理規范 [M].北京：中國電力出版社，2006.

[2]閻士琦.常用電氣設備故障診斷技術手冊[M].北京：中國電力出版社，2004.

[3]陳化鋼.電氣設備預防性試驗方法[M].北京：水利電力出版社，1999.

作者簡介：

林向宇，（1975-）男，高級技師，長期從事變電檢修工作.

劉煌煌，（1987-），工程師，從事變電檢修工作.

吳書迪，（1994-）男，助理工程師，從事變電檢修工作.曾文輝，（1990-）男，助理工程師，從事變電檢修工作.