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在桂林供電局運(yùn)用的GZX-40.5kV型充氣柜在某次操作時(shí)頻繁呈現(xiàn)二次回路故障，表現(xiàn)在直流變換器報(bào)警，招致充氣柜二次控制回路失電，嚴(yán)重要挾電網(wǎng)牢靠供電。針對(duì)上述問(wèn)題，除對(duì)開(kāi)關(guān)柜內(nèi)直流電源模塊停止整體改換外，尚無(wú)有效處理方法，且電源模塊的改換對(duì)整個(gè)產(chǎn)品運(yùn)轉(zhuǎn)本錢(qián)及供電牢靠性都將產(chǎn)生不利影響。因而，亟需一種低本錢(qián)、高效、牢靠的措施來(lái)改善缺陷日益凸顯的情況。

1.充氣柜概述

1.1充氣柜整體構(gòu)造

GZX-40.5kV柜式氣體絕緣金屬封鎖開(kāi)關(guān)設(shè)備（簡(jiǎn)稱(chēng)充氣柜)為SF6氣體絕緣金屬外殼固定式開(kāi)關(guān)柜，是三相交流母線分段的戶(hù)內(nèi)成套安裝，其構(gòu)造如圖1所示。

圖1所示充氣柜主要由斷路器室、二次室、CT室及柜后電纜室組成，上述幾局部共同配合完成對(duì)供電系統(tǒng)和負(fù)荷的控制、何護(hù)及檢測(cè)。

1.2直流電源在開(kāi)關(guān)柜中的作用

充氣柜采用的SET系列直流-直流變換開(kāi)關(guān)電源由深圳斯特克電子技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司開(kāi)發(fā)，適用于尋呼機(jī)功放、電力系統(tǒng)、集群系統(tǒng)、挪動(dòng)通訊基站等通訊系統(tǒng)范疇。電力系統(tǒng)中，該電源模塊主要用于開(kāi)關(guān)柜內(nèi)二次信號(hào)回路及PLC控制器電能供應(yīng)，完成后臺(tái)機(jī)和維護(hù)安裝對(duì)開(kāi)關(guān)柜狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控及控制。

2.存在問(wèn)題及緣由剖析

2.1存在問(wèn)題

桂林網(wǎng)區(qū)某110kV變電站現(xiàn)有的充氣柜缺陷頻發(fā)，依據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)值班人員提供的數(shù)據(jù)，該型號(hào)充氣柜僅2012~2013期間發(fā)作缺陷次數(shù)及實(shí)踐缺陷部位(表所示)。

由表1可知，該型號(hào)充氣柜在同一110kV變電站一年時(shí)間同一故障發(fā)作率高達(dá)82.3%，已嚴(yán)重影響到供電牢靠性。

2.2緣由剖析

2.2.1開(kāi)關(guān)電源模塊散熱設(shè)計(jì)不合理:直流變換器的過(guò)熱維護(hù)值為80℃。當(dāng)溫度到達(dá)70℃時(shí)，安裝故障報(bào)警燈亮，過(guò)熱維護(hù)不動(dòng)作;當(dāng)溫度到達(dá)80℃時(shí)，安裝故障報(bào)警燈繼續(xù)亮，過(guò)熱維護(hù)動(dòng)作，切斷電源，安裝工作指示燈滅。經(jīng)調(diào)查剖析，該電源模塊內(nèi)部元器件設(shè)計(jì)太過(guò)緊湊，招致散熱不良，形成其頻繁退出運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.2.2運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境影響:該110kV變電站地處工業(yè)中心，其四周粉塵污染嚴(yán)重，在這種運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境下，開(kāi)關(guān)電源由于靜電吸附緣由極易形成內(nèi)部粉塵堆積，從而招致開(kāi)關(guān)電源IGBT等開(kāi)關(guān)元件散熱性能降落，觸發(fā)電源模塊熱維護(hù)啟動(dòng)。因而，良好的防塵措施對(duì)進(jìn)步開(kāi)關(guān)電源散熱性能有較好的作用。

3.改良措施

3.1在安裝功率元件一側(cè)加裝散熱片，并于散熱片上面裝設(shè)常規(guī)風(fēng)扇，從而擴(kuò)展散熱面積，加強(qiáng)空氣流通，起到散熱降溫作用，如圖3所示改良前后表示圖。

3.2在安裝本體進(jìn)風(fēng)孔加防塵網(wǎng)，避免灰塵進(jìn)入安裝內(nèi)部，設(shè)備維護(hù)人員定期對(duì)濾網(wǎng)停止打掃，從而減輕元器件外表覆塵，利于安裝正常散熱，如圖3所示加裝防塵網(wǎng)后開(kāi)關(guān)電源表示圖。對(duì)安裝施行上述改良后，其改良前后比照如圖4所示。

4.施行結(jié)果

改良后，為考證改良效果，對(duì)開(kāi)關(guān)電源分別在0.5倍、0.8倍及1.0倍負(fù)載下停止了為期5天的帶負(fù)荷實(shí)驗(yàn)，圖5為不同負(fù)載下開(kāi)關(guān)電源的溫度曲線，由圖5可知，隨著負(fù)荷的增大，開(kāi)關(guān)電源問(wèn)題總體呈上升趨向;負(fù)載不變的狀況下，同一溫度曲線根本堅(jiān)持平滑;開(kāi)關(guān)電源在額定負(fù)載下運(yùn)轉(zhuǎn)，最高溫度不超越57℃，未達(dá)報(bào)警值，開(kāi)關(guān)電源牢靠性得到顯著進(jìn)步。

5.結(jié)論

5.1散熱不良是招致開(kāi)關(guān)電源故障頻發(fā)的主要緣由。

5.2加裝散熱片及防塵網(wǎng)有效的加強(qiáng)了開(kāi)關(guān)電源的散熱性能，開(kāi)關(guān)電源的整體性能得到了優(yōu)化。

5.3為進(jìn)一步提升開(kāi)關(guān)電源的性能，倡議相關(guān)人員定期對(duì)新裝防塵網(wǎng)停止清算，以增強(qiáng)開(kāi)關(guān)電源的空氣流通。

5.4本文提出的散熱及防塵改良措施對(duì)其它應(yīng)用也有一定自創(chuàng)意義。