中压开关柜梅花触头接触故障下的温升特性研究

中压开关柜梅花触头接触故障所导致的发热问题会显著影响开关柜的电气和绝缘性能,对电力系统的安全稳定运行造成隐患。为探究中压开关柜的温升问题,文中建立了具有完整梅花触头结构的温度场和流场耦合中压开关柜模型,运用有限元分析法,对正常情况和梅花触头接触故障下中压开关柜内温度场和流场分布进行了仿真分析。结果表明：正常情况下,中压开关柜温升最高处为断路器触头,柜内空气循环流动方向会使三相导体温升存在差异。梅花触头接触故障下故障点温升最高,故障对开关柜温升的影响较大,对流场的影响较小。     

大电流开关柜温度分布特性的影响因素分析

负荷电流、环境温度、接触电阻是影响大电流开关柜温升的重要因素。本文针对4000A大电流开关柜建立仿真建模,利用COMSOL进行电磁-传热-对流多物理场耦合仿真计算,归纳了4000A大电流开关柜内部温度分布规律;研究了负荷电流、环境温度以及开关柜各部位接触电阻的增加对于母线和梅花触头温升的影响情况。本设计并进行了大电流开关柜不同负荷条件下稳态温升实验,实验结果验证了仿真模型的合理性。经计算得出,对于4000A大电流开关柜,在负荷达到约80%时,梅花触头温升已超出国标上限,需要对开关柜进行强制散热。环境温度对开关柜内部温升有较大的影响,在设计开关柜温升监测系统时不能忽视环境温度的监测。梅花触头与静触头搭接点接触电阻的增加较大程度影响梅花触头和母线的温升,因此需要对梅花触头的温升实时监测以确保及时发现异常运行状态。电流互感器是大电流开关柜中不可忽略的发热部位,若安装不当存在接触问题,则会产生异常温升影响整体母线温度分布。本文研究结果可为后续开展开关柜温升在线监测、故障位置判断以及设计运维方案提供一定的理论依据。     

10千伏开关柜运行中若干问题分析与处理

成套开关柜设备导电回路发热故障是设备运行中经常发生的故障,其发热点大多集中在导电回路的固定连接处和断路器手车的动静触头连接处。这些问题轻者导致开关柜体发热达不到额定出力被迫转移负荷．重则导致开关柜寿命下降甚至烧毁。     

智能高压开关设备的在线监测技术

金属开关柜柜内和手车触头温升、断路器机械特性及断路器触头电弧烧损是造成开关柜设备故障的重要方面,对它们进行有效的实时监测是实现开关设备维护方式转换的关键。文章介绍了CG2061型高压断路器触头温升在线测量系统原理及应用、永磁操动机构断路器远方监视技术及断路器触头电弧烧损监测技术。     

智能化中压开关柜温度在线监测

成套开关设备是电力系统的关键设备,其运行状态对电力系统的可靠性具有重大影响。资料表明,近些年中国电力系统电压等级的开关故障中,居于前三位的依次是绝缘故障、机械故障和温升故障。成套开关设备导体连接处和触头部位接触不良会产生温度剧增。温升过高会使导体连接处和触头接触面过早的氧化腐蚀,导致接触电阻增加,由于发热量Q=0.24I2Rt,形成恶性循环。     

基于热管散热的大电流开关柜触头温度场分析

大电流开关柜的关键部件静触头,安装于树脂塑料触头盒内,空气对流空间狭小,散热效果较差,容易引发开关触头的过热、剧烈氧化和烧融等故障现象,给供电系统的安全性和可靠性的带来隐患。为了强化开关柜静触头的散热,控制其温升达到国家相关行业标准的要求,将热管散热装置安装于KYN44A-12大电流开关柜的静触头上,利用有限元方法对静触头的温度场进行了仿真分析,并在相应工况条件下对仿真结果进行了实验验证。研究结果表明,采用热管散热装置后,开关柜静触头的温度被控制在60℃以下,母线室及电缆室内静触头的温升得到了有效控制,从而提高了开关柜的通流能力和设备利用率。     

10kV开关柜断路器手车触头发热处理

针对1例10 kV开关柜断路器手车触头发热故障,从理论上进行了分析,并根据现场处理情况和10 kV开关柜温升整治经验提出发热控制措施.     

大电流开关柜温升及其影响因素的建模仿真研究北大核心CSCD

随着中国电网容量的不断增大,用于输配电的开关柜数量也大大增加,这就对开关柜小型化和安全性能提出了更高的要求,而小型化的趋势使温升问题日益严重,加大了对安全性保障的难度。文中针对中压大电流开关柜的温升问题在SolidWorks和Ansys Workbench平台上进行了建模仿真研究。首先,基于电磁场理论,通过基于表面深度划分网格的方式进行了开关柜的涡流场仿真,分析了各个部分的损耗,研究了涡流损耗对总损耗的影响。随后运用单向耦合的方法进行了开关柜温度场的仿真,研究表明真空灭弧室触头中触头片部分是温升最严重的部分。最后结合涡流场与温度场仿真结果,进一步对开关柜在热源和散热两方面进行比较研究,结果表明将壳体材料改成不锈钢、触头片材料改为无氧铜(从发热的角度)、触头结构改为螺旋槽形橫磁触头、开关柜改善通风散热条件对开关柜的温升的降低具有明显的作用,仿真结果得到了实验验证。     

金属封闭高压开关柜手车触头温度场仿真分析及实验研究

由于高压开关柜触头盒内外温升的差异性,导致盒外在线测温装置不能直接反映触头最高温度。因此针对某常用型号开关柜建立了手车触头接触正常情况和不良情况下的导电回路发热模型,利用ANSYS有限元电热耦合方法进行了仿真计算,得到了触头部位沿临近回路的温度分布特征。通过对比该型号开关柜温升实验的结果,验证了仿真计算的正确性。研究结果可为现有开关柜过热预警装置传感器安装及温度监测数据分析提供参考,有助于及时、准确地发现过热故障隐患。     

10 kV开关柜触头发热的原因分析及对策措施

10 kV开关柜长期运行,弹性疲乏、螺丝松动、接触不良或其他原因,都会引起设备表面的持续发热,导电连接处温度升高,严重时将出现局部熔焊,产生火花或电弧放电,最终造成电气设备的损坏.为此对开关柜触头发热的可能原因进行分析,并提出相应对策.在开关柜的触头上加装无源无线测温装置,以实时掌握设备的运行状况,避免接地、短路、火灾等严重事故的发生,及时发现发热点;为大电流开关增加散热风机,对风机和温度进行连锁控制,避免发热导致开关的稳定性下降,造成供电事故.     

装有记忆合金压片梅花触头的开关柜温度场仿真分析

针对开关柜中真空断路器梅花触头处温升问题,基于记忆合金材料的温度形变功能,在梅花触头上安装记忆合金压片,提高梅花触头的工作性能。测量不同温度时梅花触头处的接触电阻,利用多物理场耦合分析软件COMSOL Multiphysics对开关柜的温度场进行仿真分析,并进行了试验验证。仿真结果与试验结果表明:断路器梅花触头处使用记忆合金压片其温升明显低于使用普通压片时的温升,说明记忆合金压片有助于降低梅花触头温升,提高开关柜运行的安全可靠性。     

开关柜温升影响因素的仿真与试验研究

目前,开关柜的温升问题非常突出。为降低开关柜温升,以KYN96-12的出线柜为研究对象,开展了开关柜温升影响因素的研究。本文针对不同环境温度、铜排规格、导体材料等因素,分别进行了开关柜仿真分析与试验研究。研究结果表明,初始环境温度对开关柜触头温升的影响较小,0℃与40℃下温升相差不到1℃;引出母排规格和断路器触臂(导体)材料对触头温升的影响较大,引出母排规格分别为80mm×10mm和120mm×10mm时温升相差3℃以上,触臂材料分别为铝和铜时温升相差2℃以上。     

10～35kV金属铠装封闭式高压开关柜红外窗口的安装应用

10～35 kV金属铠装封闭式高压开关柜在高温、高负荷运行期间,柜内开关触头易出现过热现象,进而引发事故。针对这一问题,提出在开关柜上安装红外窗口,利用红外热成像仪判断发热故障,安装后,能及时检测到开关柜内断路器触头和连接处发热,方便对电气柜内部设备进行各种无损检测,有利于检修人员及早发现事故隐患,对系统的安全稳定运行起到了重要的作用。     

高压开关设备的状态维修技术

金属开关柜柜内和手车触头温升、断路器机械特性及断路器触头电弧烧损是造成开关柜设备故障的重要原因,对它们进行有效的实时监测是实现开关设备维护方式转换的关键。介绍了CG2061型高压断路器触头温升在线测量系统原理及应用,永磁操动机构断路器远方监视技术及断路器触头电弧烧损监测技术。分析了断路器分闸动作时线圈电流波形与动铁心位移关系。列举了断路器短路开断电流与开断次数的计算方法。指出了将运行成熟的在线监测技术纳入设计和制造中,可以降低电器产品在线监测单元的安装费用,减少不必要工作。     

一起主变压器跳闸故障的原因分析与处理

手车开关柜触头发热长期干扰着电网的安全稳定运行,由于安装工艺不合格、操作人员专业素质水平不一、设计不合理等原因,常常使开关柜动静触头间的接触误差超过标准值,动静触头接触不良,接触电阻逐步增加,最终导致发热烧毁甚至引起绝缘击穿引发跳闸事故.以一起主变压器跳闸故障为例,探讨了故障发生的原因及处理对策.     

一种高压开关柜隔离触头过热的监测方法

介绍了一种简单的高压开关柜隔离触头过热的监测方法。通过热偶测量隔离触头外绝缘套筒外壁的温升 ,经过计算可以得到隔离触头的温升。并由实验确定了一台 12kV高压开关柜监测时所需的参数     

高压开关柜温度场数值分析

高压开关柜过热是威胁其安全稳定运行的关键因素,准确计算开关柜内部温升很有必要。本文采用Solidworks软件建立开关柜精细3D有限元模型,基于Icepak软件进行温度场和流体场的数值计算和分析。考虑空气对流散热和风扇强迫风冷的因素,通过控制热流路径上的空气网格尺寸和形状,实现了复杂模型温度分布的准确求解。以典型10kV高压开关柜为对象,根据开关柜各个部位的发热量,计算了柜体内的温度分布,计算结果表明断路器模块是开关柜中温度较高的区域,最高温度出现在上动触头处,是开关柜温度监控的关键。对开关柜进行了温升试验,通过对比仿真计算结果和试验结果,验证了仿真计算的准确性。     

基于自然对流作用的开关柜热仿真及改进设计

针对KYN型开关柜在温升实验时触头发热温度超标的问题,依据实际结构建立三维有限元仿真模型,采用计算流体力学(CFD)软件对开关柜的温度场和流场进行了耦合仿真计算和改进设计,改进后的结果使开关柜满足国家标准对温升限值的要求,为开关柜实际运行以及降温优化设计提供参考依据。     

10kV配电开关柜常见温升故障及预防处理措施分析

在对10kV开关柜温升故障预防研究的重要性进行简单介绍后,对10kV开关柜常见温升故障形成原因进行了归纳总结。最后,结合自我多年实践工作经验,对10kV开关柜发热温升故障预防解决措施进行了详细分析研究。     

永磁操动机构的高压真空开关柜在线监测技术

介绍了永磁操作机构高压真空开关柜的故障类型及其原因,叙述了其机械性能、电气性能、断路器真空度、母线连接处及触头温度、绝缘性能等的在线监测及故障诊断的方法。