低壓刀閘發熱現象分析及預防
2018-01-25 07:33:56熊灝高志鵬
綠色科技 2018年14期
熊灝 高志鵬
摘要：對低壓刀閘結構作了介紹.并針對其發熱現象進行了分析。對研究對象進行連續測溫，探討了刀閘溫度與環境溫度、負荷電流之間的關系，進一步研究了刀閘溫度與自身因素的關系。利用數值分析方法得出了較為準確的數學模型，進而提出了刀閘發熱現象的預防及處理措施。
關鍵詞：低壓刀閘;發熱;數據擬合
中圖分類號：TM564
文獻標識碼：A
文章編號：1674-9944（2018）14-0215-02
1引言
在電力系統中刀閘是輸變電系統中的一個重要元件，其運行質最和電力系統的安全穩定有密切關系。刀閘的接頭部位容易出現發熱缺陷，進而影響配電裝置的安全穩定運行。及時發現設備發熱缺陷，將其消除在初始狀態，可以降低檢修成本，避免被迫停電，確保電網的安全運行。
2低壓刀閘結構分析
低壓刀閘廣泛應用于各種低壓配電設備之中，作為電源隔離開關，電可以用來頻繁地接通與斷開容量不大的低壓配電電路。簡單的低壓刀閘因沒有滅弧措施，分斷速度低.分斷能力弱，主要負載切除后，將線路與電源隔開，保證檢修人員安全。有些低壓刀閘加裝滅弧室，可以切斷額定電流下的有載電路（圖1）。
低壓刀閘按極數可以分成單極、雙極和三極;按結構可以分成平板式和條架式;按操作方式可以分成直接手柄操作式、杠桿操作機構式、旋轉操作式和電動機構操作式。絕緣底板一般采用陶瓷、玻璃或者其他絕緣材料，絕緣手柄用塑料。觸刀一般用硬紫銅板，靜插座或鉸鏈插座用硬紫銅板或黃銅板制成。
3低壓刀閘發熱現象分析
刀閘的發熱原因主要是負載電流超出了它的額定電流，如負荷側增大容量等。或者在運行中，由于觸頭擰緊部件松動，接觸不良，刀片或刀嘴的彈簧片銹蝕或過熱，使彈簧壓力減低。刀閘在斷開后觸頭暴露在空氣中，容易發生氧化和臟污，刀閘在操作中可能有電弧，會燒傷動、靜觸頭的接觸面。各個連動部件會發生磨損或變形，影響接觸面的接觸。輕者電機無法啟動，嚴重者燒毀電機繞組。
排除刀閘自身因素，負荷電流及室溫均與刀閘溫度有關，特對此進行了采樣分折。選取某380V公用系統刀閘為研究對象，在不同負荷電流及室湍的情況下對其溫度進行測量，并對測量結果進行統計。
MATLAB是Matrix Laboratory（矩陣實驗室）的簡稱，是用于算法的開發、數據可視化、分析以及計算的高級計算語言和交互式環境。MATLAB其中一個應用就是多維數據的擬合。圖2為刀閘溫度、負荷電流、室溫三者的采樣數據分布圖。
如圖2所示，負荷電流及室溫升高，刀閘溫度隨之升高。三者經數據擬合后得出的線性擬合函數為：
td=- 22. 4420+1. 7753t室+0. 0208i
其中，td為刀閘溫度，t室為室溫，i為負荷電流。
則，該刀閘溫度在給定負荷電流，給定室溫時，可經計算得出。實際值與計算值的偏差記為△td本次計算中△td=2℃。
若測得的刀閘溫度與計算值偏差過大，超過△td，則可考慮此湍度異常，日由于刀閘自身因素導致。由此，便于及時發現缺陷，進行檢修，避免導致更大損失。
4低壓刀閘發熱現象處理
刀閘的觸頭及接觸部分在運行維護中是關鍵部分。如長期過熱，就應根據具體情況及時進行檢修。
（1）觸頭壓力太小，彈片或彈簧已經無力，應調整彈片彈簧壓力或進行更換，檢查是否由刀夾松動對刀桿壓力不夠造成。
（2）觸頭過熱氧化，可打磨一下動觸頭，涂抹導電膏。
（3）負荷電流過大，應視情況調整負荷分配，避免長期過負荷運行。
（4）環境溫度過高，可考慮加裝排風扇等冷卻裝置。
以上措施都無效時，考慮降低負荷。
5結語
本文以低壓刀閘為研究對象，分析了其結構及其發熱現象。對380V配電室公用刀閘溫度進行了定量計算，利用MATLAB得出了刀閘溫度與環境溫度、工作電流之間的關系式。進而提出了低壓刀閘發熱現象的預防及處理措施。
下一步的研究，可對其中的數值分析方法進行更深入的研究，如加大采樣數量，并對數據進行壞值的篩選后再分析等。
