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Analysis the Temperature Rise Cause

发布日期:2017-10-10 来源: 本网 查看次数: 1865 作者:admin

核心提示:  1刖目在工业企业中,随着设备大型化、现代化的发展,输电线路电压等级也越来越高,110kV、35kV、10kV已成为工厂供电常规电压等级,目前工厂内高压设备额定电压等级多为10kV,供配电所、变压器

  1刖目在工业企业中,随着设备大型化、现代化的发展,输电线路电压等级也越来越高,110kV、35kV、10kV已成为工厂供电常规电压等级,目前工厂内高压设备额定电压等级多为10kV,供配电所、变压器电压等级也是10kV.工厂供配电系统线路敷设方式多是电缆桥架、电缆隧道、电缆沟内敷设,都属于隐蔽工程。

  在电气设计安全要求方面,安全距离与屏蔽隔离装置要求很严:高压开关柜多采用具有“5防”功能的中置柜,高压断路器动静触头完全被隔离。低压开关柜内刀开关、断路器外绝缘保护严实,母线、触头、刀头被绝缘外壳密封起来,导电部位也无法通过外观进行检查;在确保人员安全及环境美观和综合布线要求等设计方面,线路敷设方面基本属于隐蔽工程。因此由于电压等级高,对安全距离和绝缘要求很高,而一些低压开关、断路器触头、刀头,还有隐蔽的电线电缆在设备日常点检中很难检查,这些设备在运行过程中温度变化就不容易及时发现,电气设备内部缺陷被掩盖。如果电气设备长期发热运行,没有及时处理,会导致设备过负荷烧毁、线路发生短路、烧毁,同时还会造成开关、断路器触头温度升高,接触电阻增加,发热程度加剧,最终触头烧毁、绝缘损坏,发生单相接地、相间,三相短路。一旦发生故障,直接影响到生产及安全。因此,笔者针对生产现场对电气设备温升状况进行分析,通过采取预防措施,防患于未然,为生产顺行提供保障。

  2电气设备温升状态分析2.1电气设备的内部热缺陷的判断电气设备内部热缺陷主要是指封闭在固体绝缘、油绝缘以及设备壳体内部的电气回路故障和绝缘介质劣化所引起的热缺陷。由于这类缺陷发生在电气设备的内部,例如高压开关或变压器的出线套管、封闭式刀开关、断路器、封闭母线等,所以无法象外部热缺陷那样直观地检测出来。但是可根据设备内部结构、运行状态、故障点热传递形成,结合设备运行情况,依据故障设备所呈现的红外辐射部位,利用温感器检测、分析判断可能存在的内部热缺陷。

  根据电气设备常见的内部热缺陷,可分为如下几种:(1)内部导电部分连接不良或者触头接触电阻过大;(2)内部受潮,介质损耗增大;(3)绝缘材料老化、开裂、脱落;⑷电压分布不匀、泄露电流过大;(5)套管内部缺油;(6)不同金属材料内部连接易产生接触电阻;(7)电缆终端、中间头制作工艺缺陷;(8)铁芯涡流产生温升等。

  内部热缺陷的特点:故障点密封在绝缘材料缠绕的金属导体上,而测温枪红外线穿透能力又比较弱,因此用红外测温枪无法准确地测定故障点的实际温升。但热量可以传导到设备外表来,由于各自设备内部结构的复杂性,所测到的温升也千差万别,无法准确对电气设备内部热缺陷进行判断,因此可根据不同设备的不同部位分门别类根据其热缺陷等级,进行分类处理。

  2.2电气设备的外部热缺陷的判断电气设备的外部热缺陷,就是直观其设备表面,导体外部热缺陷的根本问题主要是连接不良性缺陷,由于其裸露在空气中,因而比较容易诊断,其故障原因主要有以下几种:(1)开关、母线、线缆接头连接不良,螺栓未压紧;(2)导体、触头长期运行的电化学腐蚀氧化;(3)大气中的有害气体、灰尘引起的腐蚀;(4)设备材质质量差,加工安装工艺不好造成导体损伤;(5)机械振动等各种原因所造成的导体实际截面降低6)负荷电流不稳或超标;(7)铁芯过饱和运行;(8)触头接触空气形成氧化电阻产生温升等。

  外部热缺陷的特点:故障点暴露在空气中,测温枪可直接进行检测电气设备表面温度,能够反映地测定故障点的实际温升。

  2.3安装使用操作不当造成的电气温升由于外界因素造成的电气设备热缺陷,主要是设备安装、使用、操作造成的电气发热产生的热缺陷。其故障原因主要有以下几种:(1)电气设备安装不到位,金属接触面不平整、接触压力不够;(2)短路引起温升,设备绝缘损坏、老化,绝缘强度不够,绝缘受外力损伤。人或动物误入带电间隔,鸟禽跨越裸露相间导线造成短路;(3)带负荷拉闸造成弧光短路发热;(4)导线截面、设备选择不合理,电气设备过负荷运行;(5)非线性负载引起的高次谐波造成的铁芯过热;(6)散热不良,通风设备受到损坏,运行中的设备产生的热不能有效散热,造成设备温升;(7)电加热设备安装使用不当造成发热。

  3电气设备温升实时监测的措施由于工厂供配电系统,高低压开关柜、输变电线路等重要设备都处于长期运行当中,电缆沟、桥架隐蔽敷设的电线电缆、电缆头、中间头、封闭母线、穿墙套管、开关触点、母排连接处因氧化或接触电阻过大而发热,发热部位无法检测,一旦设备发生故障将使设备功率降低,甚至导致短路跳电,发生电气事故。

  因此对这些电气设备的重要部位的温升情况进行在线监测,随时掌握电气设备运行状况,将电气设备点检的重心转移到预防性设备维护。

  针对供配电设备、输配电线路、用电负载以及一、二级负荷种类进行分类,选择电气设备的关键部位,且无法进行人工巡检测温的部位安装温度采集器。就安装类型及部位注意以下几点:(1)高压中置开关柜触头、电缆接头和出线母排、隔离开关、穿墙套管部位安装无线温度采集器;(2)电缆桥架、电缆隧道、电缆沟暗敷动力电缆、电缆头、电缆接头部位安装无线温度采集器;(3)变压器封闭母线、一、二次套管,穿墙套管部位安装无线温度采集器。

  由于无线温度采集器选择安装部位都比较狭窄和隐蔽,且这些电气设备长期处于带电状态,不适合停电更换,再者这些安装部位绝缘要求很高,监测数据不易通过线缆传送。这就要求温度采集器供电电源寿命要长(电池使用寿命应不低于5年)温度采集器工作消耗功率很低,以延长电池使用寿命;监测数据通讯方式应采用无线传输方式。

  温度监测容量选择:由于工厂设备数量较多,系统庞大,需要检测点数分布较散,且距离较长,这就要求温度监测系统容量足够大,并且能统一管理,实时监控。

  为满足设备管理要求,对电气设备温度监测达到实时监控的目的,该监控系统应具备如下功能:在中心控制室上位机画面显示各被监测点的温度值,温升值和监测位置;自动生成实时温度直方图、变化曲线、历史曲线、在线报警、报警查询、月报表、年报表,支持互联网远程查询。电气设备实时温度监测网络系统见所示。

  通度接收机通度接收机/履度接收机暹度采集通度采集M退度采禀实时温度监测网络系统监测电气设备温升的处理要求针对实时检测的电气设备温度变化曲线,对照设备运行工况,依据GB73-90规定的电气设备温度分类分析,热缺陷按温升的高低及对设备的危害程度可将其分为一般性热缺陷、严重性热缺陷和危险性热缺陷三种。

  一般性热缺陷:其温升范围在1020C,与相同运行条件下的设备相比,该线缆或接头有一定的温升,用红外成像仪测量仅有轻微的热像特征,此种情况应引起注意,检查是否由于负荷电流超标引起,并加强跟踪,防止缺陷程度的加深。

  严重性热缺陷:发热点温升范围在20 40C,或实际温度在6080C,或设备相间温差范围在1.52.0,热像特征明显,缺陷处已造成严重热损伤,对设备运行构成严重的威胁,此种缺陷要严加监视,条件允许要停电处理。

  危险性热缺陷:发热点温升超过40C,或者最高温度已超过国际GB763-90所规定的该材料最高允许值。热像图非常清晰,外观检查可看到严重的烧伤痕迹。该种缺陷随时可能造成突发性停电或短路爆炸事故,应立即退出运行,进行彻底检修。

  标准的划分只是一个基本原则,在应用时应注意设备的实际运行情况,要区分热缺陷的种类,找出发热产生的原因,以求取得准确的故障判据,为检修处理提供依据。

  5结束语对电气设备温度的可靠控制是企业生产安全运行的重要保障,全面掌握其运行工况,实时监测电气设备监测点的温度值,温升值和监测位置,通过温度历史曲线变化,及时、准确判断,对设备缺陷及隐患及时处理,避免设备事故的发生,加强设备预防性管理工作,提高整个系统安全运行的可靠性。利用计算机网络管理技术,提升在线监测、分级管理、综合控制的功能。

  专利信息八钢公司实用新型专利(十五)146、实用新型专利名称:转炉修炉组合装置发明人:张春辉、张毅、狄明军、李会峰、钟文斌、苏磊、赵广谙专利号:ZL201020060623.5专利权人:新疆八一钢铁股份有限公司147、实用新型专利名称:转炉挡渣锤发明人:张春辉、狄明军、李会峰、钟文斌、苏磊、赵广谙专利号:ZL201020060622.0专利权人:新疆八一钢铁股份有限公司148、实用新型专利名称:转炉清渣器发明人:张春辉、李会峰、钟文斌、苏磊、赵广谙专利号:ZL201020060619.9专利权人:新疆八一钢铁股份有限公司149、实用新型专利名称:转炉喷补枪分水器发明人:张春辉、李会峰、钟文斌、苏磊、赵广谙专利权人:新疆八一钢铁股份有限公司150、实用新型专利名称:LF精炼炉合金加料浸渍管发明人:狄明军、张春辉、李会峰、钟文斌、苏磊、赵广谙专利权人:新疆八一钢铁股份有限公司151、实用新型专利名称:水冷式高温货物运输汽车发明人:殷德伟专利号:ZL201020116981.3专利权人:宝钢集团新疆八一钢铁有限公司152、实用新型专利名称:棒材自动步钢器发明人:张钟胜、李鑫、明广才专利号:ZL201020167996.2专利权人:新疆八一钢铁股份有限公司153、实用新型专利名称:改进的中压切割煤气防积杂排液装置发明人:蒲国庆专利号:ZL201020131757.1专利权人:新疆八一钢铁股份有限公司154、实用新型专利名称:一种电炉门架回转支承迷宫式防尘装置发明人:谢建华专利号:ZL201020116967.3专利权人:新疆八一钢铁股份有限公司155、实用新型专利名称:一种连铸用刮渣板发明人:王建新、狄明军、陈跃军、张怀忠、徐逸飞专利权人:新疆八一钢铁股份有限公司156、实用新型专利名称:改进的防水轴承座发明人:张新顺、朱松涛专利号:ZL201020153889.4专利权人:新疆八一钢铁股份有限公司(张秀芝供稿)

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