封闭式高压开关柜内接头的电阻检测与发热诊断

林向宇 刘煌煌 吴书迪 曾文辉

摘 要：本文阐述了封闭式高压开关柜内接头的导电回路电阻检测与发热诊断，找出接触不良的接头，并举案例讲述。

关键词：封闭式；电阻检测；发热诊断

0 引言

高压设备在运行中经常发生接头发热现象，若不及时发现处理，其发热温度达到一定的限度，就会导致严重的生产事故，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，目前较多采用的方式有红外热成像仪、点温仪等进行直接测温。

然而，封闭式高压开关柜运行时柜门或封板不能打开，就无法对其接头进行直接测温。因此，目前对柜内接头发热进行监测的手段有：在接头处粘贴测温蜡片再通过开关柜玻璃窗观察蜡片熔化情况，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等手段。但是开关柜内接头众多，大多数无法通过玻璃观察窗看到，并且受柜内空间和空气绝缘净距离的限制使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全面并有效的监测，因此，在其投入运行前的安装和检修过程中可采取一些检测方法诊断其潜在的发热隐患。

1 接头的电阻检测

接头发热的根本原因是其接触面是否接触良好，判断接触面是否接触良好可通过直流电阻检测法诊断出，这种方法是用回路电阻测试仪，对被测设备通过不小于100A的大电流测量出被测设备的电阻值，判断该被测设备是否发生过热现象。封闭式高压开关柜如何通过回路电阻测试仪检测诊断出柜内潜在的发热隐患，具体如下：

1.1 开关柜内回路电阻测量

运行后的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，馈线柜的其线路还应转检修（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），此外，主变开关（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（或母分隔离手车）柜因靠另一侧的母线在带电运行中，就不能对这一则的母分开关（或母分隔离手车）柜进行柜内回路电阻测量。如图1为较常见的10kV开关柜母线接线图。

以测量馈线开关柜内回路电阻为例，如图2封闭式高压开关柜剖面图所示。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a上，另一端夹在下柜出线电缆f（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。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、电缆头。测量时，手车断路器应在工作位置并且合闸。

1.2 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。只需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。

2 接头的发热诊断

如何从高压开关柜所测量的导电回路电阻诊断出柜内的接头发热，详细如下：

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1250A的开关柜导电回路电阻值为150微欧，3150A的开关柜为50微欧。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。

高压开关柜所测量的导电回路电阻可进行“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。举一案例如下：

某变电站的一台馈线开关柜（其手车断路器额定电流1250A）进行导电回路电阻测试，A、B、C三相导电回路电阻分别为111.8μΩ、117.6μΩ、388.6μΩ，进行“纵向”比较，C相回路电阻明显偏大，同时也超出150μΩ。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为26.0μΩ，手车断路器的回路电阻为25.9μΩ（同样测量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261.2μΩ（同样测量AB两相，回路电阻值均在50μΩ左右），于是进一步检查发现C相下静触头与连接母排间螺栓存在松动，接触面有烧伤痕迹。后对下静触头接触面发热点进行处理。

3 结束语

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“橫向”比较，找出接触不良的接头，进一步检查与发热诊断并及时处理，避免接头发热引起事故，保证电网的安全可靠运行。

参考文献：

[1]国家电网公司.高压开关设备管理规范 [M].北京：中国电力出版社，2006.

[2]阎士琦.常用电气设备故障诊断技术手册[M].北京：中国电力出版社，2004.

[3]陈化钢.电气设备预防性试验方法[M].北京：水利电力出版社，1999.

作者简介：

林向宇，（1975-）男，高级技师，长期从事变电检修工作.

刘煌煌，（1987-），工程师，从事变电检修工作.

吴书迪，（1994-）男，助理工程师，从事变电检修工作.曾文辉，（1990-）男，助理工程师，从事变电检修工作.