封闭式高压开关柜内接头的电阻检测与发热诊断

1 问题的提出

高压设备在运行中经常发生接头发热现象，若不及时发现并处理，当发热温度达到一定的限度，就会导致严重的事故，威胁着电网的安全稳定运行。因此，高压设备运行时，必须对其接头的温度进行有效监测［1］。目 前，较多采用红外热成像仪、点温仪等进行直接测温的方式。然而，封闭式高压开关柜运行时柜门或封板不能打开，无法对其接头进行直接测温。目前，对柜内接头发热进行监测的手段有: 在接头处黏贴测温蜡片，再通过开关柜玻璃窗观察蜡片融化情况; 或在接头处安装温度传感器，再无线传输给后台处理机判别接头发热情况。但是，开关柜内接头众多，大多数无法通过玻璃观察窗看到; 受柜内空间和空气绝缘净距离的限制，柜内部分接头无法安装温度传感器。这样，封闭式开关柜内接头的发热就不能得到**监测。为此，我们在封闭式开关柜投入运行前的安装和检修过程中，采取了一些检测方法来诊断其潜在的发热隐患。

2 接头的电阻检测

接头发热的根本原因是其接触面接触**［2］。接触面是否接触良好可通过直流电阻检测法诊断。这种方法是用回路电阻测试仪，对被测设备通入不小于 100 A 的大电流，测量出被测设备的电阻值，进而判断该被测设备是否发生过热现象。通过回路电阻测试仪可诊断出封闭式高压开关柜内潜在的发热隐患，具体方法如下。

2． 1 开关柜内回路电阻测量

运行后的封闭式高压开关柜要进行柜内回路电阻测量，应具备下列安全条件: 开关柜母线转检修; 如果是站用变柜的站用变本体转检修、电容器柜的电容器本体转检修，则馈线柜线路也应转检修; 此外，主变开关柜 ( 或隔离手车柜) 的出线侧要与主变的进线侧通过大电流隔离开关断开并挂好接地线后，或将主

变的该进线侧转检修后，才可进行该柜内回路电阻测量。而母分开关柜 ( 或母分隔离手车柜) 因靠另一侧的母线在带电运行中，就不能对这一侧的母分开关柜 ( 或母分隔离手车柜) 进行柜内回路电阻测量。图 1 为较常见的 10 kV 开关柜母线接线图。以测量馈线开关柜内回路电阻为例，封闭式高压开关柜内部图如图 2 所示。打开开关柜顶母线室封盖板和下柜门，用回路电阻测试仪的测试钳一端夹在母线室内母排上，另一端夹在下柜出线电缆 ( 或出线支排) 上，分相测量从开关柜母 线 室 内 母 排 到 下 柜 出 线 电 缆( 或出线支排) 的导电回路电阻值。具体测试的导电回路是: 柜内母排→支排及其接头→母

排侧隔离触头 ( 静触头) →手车断路器→柜内电流互感器侧隔离触头 ( 静触头) →电流互感器→电缆终端。测量时，手车断路器应在工作位置并合闸。

2． 2 开关柜母线回路电阻测量

开关柜母线回路电阻测量，是指对开关柜所连接的同一段母线及其搭接头进行直流回路电阻测量，以判断开关柜间的母线搭接头是否接触良好［3］。将该段母线及其母线设备 ( 母线 PT) 转检修。打开母线室封盖板，用回路电阻测试仪检测每相每段母线的回路电阻值。

3 接头的发热诊断

从测得的高压开关柜导电回路电阻值诊断出柜内的接头发热情况，具体方法如下。根据手车断路器额定电流等级不同，母排( 支排) 为铜质的高压开关柜内导电回路电阻值有以下标准可供参考: 手车断路器额定电流1 250 A 的开关柜导电回路电阻值为 150 μΩ，3 150 A 的开关柜为 50 μΩ。这个电阻值是母排 ( 支排) 长度及其搭接头、手车断路器及其动静触头、电流互感器的导电回路电阻值的和。母排 ( 支排) 搭接头的电阻值为 1． 1 倍等截面母排 ( 支排) 长度的电阻值。

高压开关柜所测得的导电回路电阻值可进行 “横向”与 “纵向”比较， “横向”比较就是相间进行比较，元器件相同的相间偏差不超过 10%; “纵向”比较就是与上次或安装交接试验值进行比较，偏差不超过 20% 。

如果开关柜间母排或开关柜内的某相导电回路电阻值超出上述标准，就应对该相导电回路进行分段分步测量及检查接头导流面，以诊断出发热点。下面举一案例进行说明。

某变电站的一台馈线开关柜 ( 其手车断路器额定电流 1 250 A) 进行导电回路电阻测试，A、B、C 三相导电回路电阻值分别 为111． 8 μΩ、117． 6 μΩ、388． 6 μΩ，进行 “横向”比较，C 相回路电阻明显偏大，同时也超过了标准值 ( 150 μΩ) 。于是，对该开关柜 C相导电回路进行分段分步测量: 测得 C 相母线到上静触头的回路电阻值为 26． 0 μΩ，手车断路器的回路电阻值为 25． 9 μΩ ( 同样方法测量 AB 两相，回路电阻值相差不大) ; 测量开关柜 C 相下静触头到电缆出线连接母排，回路电阻值为 261． 2 μΩ ( 同样方法测量 AB 两相，回路电阻值均在 50 μΩ 左右) 。进一步检查发现，C 相下静触头与连接母排间螺栓存在松动，接触面有**痕迹。对下静触头接触面发热 点 进 行 处 理 后，C 相 回 路 电 阻 值 恢 复正常。

4 结语

将封闭式高压开关柜内的接头通过导电回路电阻检测得到的回路电阻值，与参考标准、历史数据及相间数据的 “纵向” 和 “横向”比较，可找出接触**的接头，对其进行进一步检查及发热诊断，并及时处理，可有效避免接头发热引起的事故，保证电网的安全可靠运行。( 该文介绍的方法很实用，可广泛应用于电力行业。有一点提醒作者，用温度传感器检测开关柜内各接头温度，再通过无线技术做到自动巡回带电检测，既准确又方便，是今后的发展方向。