由于當電網(wǎng)處于正常狀態(tài)時，采用零點開關可使此開關的運行電壓，由電網(wǎng)的額定電壓下降到零電壓，故可以顯著改善開關本身的**運行條件，對于那些、超高壓的開關尤其如此。并且，采用零點開關還可以進一步完善和加強對發(fā)電機和變壓器的保護。因此，推廣零點開關還有助于保障電網(wǎng)中的發(fā)電機和變壓器等重要設備的**運行。
2 零點大電流發(fā)生器在電網(wǎng)中的應用推廣
為一個簡單的單元電網(wǎng)。其中，W1為發(fā)電機繞組，W2為升壓變壓器原邊繞組，K1，K4為油開關。假設發(fā)電機和變壓器均為Y形接線。由圖可見，發(fā)電機和變壓器的油開關都設置在設備的額定電壓端，而O1，O2是它們各自Y形接線的中性點。
如果要使用零點開關，可將圖l中的2個油開關K1，K4分別移動到各自繞組的中性點上，而隔離開關K2，K3仍然保留在原來的位置上。那么在零點設置的這2個油開關就都變成了零點開關Q1，Q2。
這樣做的好處是：首先，當油開關處于閉合狀態(tài)即正常工作狀態(tài)時，其工作電壓由線路上的額定高電壓降為零電壓，可以實現(xiàn)高壓開關在高壓電**別是在超高壓電網(wǎng)中的“零電壓運行”。由于運行電壓的大幅度降低，大大改善了高壓開關**運行的條件，因此，采用零點開關對于高壓開關防止鼠害、鳥害之類事故的發(fā)生，具有明顯的實際意義。
其次，如果在同一電網(wǎng)中有若干個并聯(lián)運行的降壓變壓器的副邊，或者是若干并聯(lián)負載的中性點上，都采用了零點開關。那么，其中一個零點開關QA在進行通斷操作時，所產(chǎn)生的操作過電壓向另一個零點開關QB傳播時．中途將受到那個零點開關QB前面的變壓器繞組WB的阻隔，如果將WB比作一個濾波，此濾波電抗器所承受的電壓，相當于電網(wǎng)的全部額定電壓，是各種濾波電抗器中所承受電壓的*大街，可見其濾波功能*為慢大，故由它來濾除零點開關產(chǎn)生的操作過電壓之類的電磁干擾時．其能力也是*強大、*徹底的。由于有這樣一個濾波電抗器對零點開關QA在進行負載操作時．產(chǎn)生的操作過電壓等電磁干擾進行濾波，所以能夠通過這個濾波電抗器的電磁干擾將是非常小的。而且，如果在零點開關的兩端再并聯(lián)濾波電容，且把中性點直接接地(或經(jīng)小電容接地)，將操作零點開關而產(chǎn)生的高頻電磁干擾直接導入地中，那么，還可進一步減少操作過電壓對電網(wǎng)的干擾。可見零點開關，對于改善電網(wǎng)中負載開關的**運行和降低開關所受到的外來操作過電壓干擾的水平有顯著的效果。因此，廣泛采用零點開關可以顯著降低操作過電壓引起零點開關誤動的可能性，提高電網(wǎng)的運行質(zhì)量。
按照圖2配置零點開關時，由于變壓器副邊的零點開關Q1設置在變壓器副邊的中心點上，當變壓器副邊電路發(fā)生短路故障時，不僅是變壓器副邊的外部故障(例如外部線路在B點發(fā)生接地短路故障)電流會流經(jīng)Q1，而且變壓器副邊繞組上(例如在A點)發(fā)生的變壓器內(nèi)部故障電流也將流經(jīng)Q1。
大電流發(fā)生器在電網(wǎng)中的應用
摘要：對國產(chǎn)JYN、KYN手車柜和合資廠生產(chǎn)的8BK20開關柜的實際溫升數(shù)據(jù)進行分析后發(fā)現(xiàn)，運行中開關柜的溫升水平均超過型式試驗測得數(shù)據(jù)。然后，從試驗條件、金屬膨脹效應、緊固螺栓壓力、導體材料電導率等方面進一步分析了溫升超標的原因。*后提出建議，應根據(jù)實際情況選用和維護開關柜。
關鍵詞：開關柜溫升型式試驗
隨著電網(wǎng)的發(fā)展和設備技術的提高，10，35kV系統(tǒng)開關柜在電網(wǎng)中已大量使用。而開關柜的內(nèi)部過熱現(xiàn)象已成為開關柜使用中的常見問題，由于開關柜體的密閉性，在一些負荷較重的地區(qū)，存在開關柜的溫升超標問題。
開關柜的溫升超標，直接影響設備的**穩(wěn)定運行，而且，過熱問題是一個不斷發(fā)展的過程，如果不加以控制，過熱程度會不斷加劇，并對絕緣件的性能及設備壽命產(chǎn)生很大的影響。
目前，對電力系統(tǒng)內(nèi)部使用的開關柜，嚴格遵守設備采購程序及技術政策，確保入網(wǎng)的開關柜都通過型式試驗，尤其對溫升的要求比較嚴格。運行中，負荷通常都不會達到開關柜的設計滿容量，開關柜的溫升問題應該不會很突出，但是實際情況并不盡然。
1 開關柜實際溫升數(shù)據(jù)分析
1.1國產(chǎn)JYN手車柜
2臺同型號、同參數(shù)的10kV主變開關柜的實測溫升與負荷關系的統(tǒng)計。開關柜為福建某開關廠生產(chǎn)，JYN1-10型。測試溫度為開關柜箱體的外表溫度。
數(shù)據(jù)顯示，隨著負荷的增加，開關柜的溫升迅速加快。當負荷接近1900A(約為開關柜額定電流2500A的76%)，溫升尤為明顯，*大達47℃，已經(jīng)不符合標準要求(標準為滿負荷條件下30℃)，而負荷較低時(1200A以下)，溫升則不明顯。
1.2國產(chǎn)KYN手車柜
某變電站10kV主變開關柜的實測溫升與負荷關系的統(tǒng)計，開關柜為揚州某開關廠生產(chǎn)，KYN28-10型，配用VD4斷路器。測溫前打開部分頂蓋，對開關柜箱體外表溫度及主母排溫度同時進行測試。
數(shù)據(jù)表明，母排*高溫度已經(jīng)達到100℃，溫升88℃，明顯超標(母排溫升標準為65℃)。由于該站溫升問題比較突出，制造廠針對這一情況對該變電站10kV開關柜1，2號母線橋采用新型鋼重新制作，主母線銅排規(guī)格更換為2×TMY120×10(原規(guī)格為2×TMY100×10)，并進一步改進了通風系統(tǒng)。
改造后溫升情況略有好轉(zhuǎn)，但是與該開關柜型式試驗提供的溫升數(shù)據(jù)偏差仍然較大。
1.3合資廠的手車柜來源:www.hvsi.cn
某合資廠開關柜，為上海某開關有限公司生產(chǎn)，型號為8BK20，測試位置為開關柜箱體外表及內(nèi)部母線母排。
此處，開關柜溫升暫時沒有超標，但是應該注意，此時負荷并沒有達到額定容量的70%，但是溫升已經(jīng)接近上限。由此可見，合資廠產(chǎn)品雖然溫升情況優(yōu)于國產(chǎn)設備，但同樣也存在溫升超標情況。
數(shù)據(jù)證明，運行中的開關柜實際溫升水平通常都要超過試驗室測出的溫升數(shù)據(jù)。而且，多數(shù)情況下溫升超標時開關柜甚至遠沒有達到設計滿容量。
2 大電流發(fā)生器在電網(wǎng)中的應用實際溫升超標原因分析
開關柜內(nèi)部實際溫升情況，尤其是母排連接等部位，通常總是比型式試驗測出的數(shù)據(jù)高。主要有以下幾點原因：
(1)型式試驗測得數(shù)據(jù)通常是在試驗室完成的，持續(xù)時間不長，通常不超過8h，不具備溫升累積效應，不能等同于長期運行并持續(xù)發(fā)熱的設備。
(2)不同金屬的膨脹效應不同。鋼制螺栓的金屬膨脹系數(shù)要比銅質(zhì)、鋁質(zhì)母線小得多，尤其是螺栓型設備接頭，在運行中隨著負荷電流及溫度的變化，其鋁或銅與鐵的膨脹和收縮程度將有差異而產(chǎn)生蠕變，也就是金屬在應力的作用下緩慢的塑性變形，蠕變的過程還與接頭處的溫度有很大的關系。實踐證明，當接頭處的運行工作溫度超過80℃時，接頭金屬將因過熱而膨脹，使接觸表面位置錯開，形成微小空隙而氧化。當負荷電流減小溫度降低回到原來接觸位置時，由于接觸面氧化膜的覆蓋，不可能是原安裝時金屬間的直接接觸。每次溫度變化的循環(huán)所增加的接觸電阻，將會使下一次循環(huán)的熱量增加，所增加的溫度又使接頭的工作狀況進一步變壞，因而形成惡性循環(huán)。
(3)連接部位緊固螺栓壓力不當。部分安裝或檢修人員在導體連接上認為連接螺栓擰得愈緊愈好，其實不然。特別是鋁質(zhì)母線，彈性系數(shù)小，當螺母的壓力達到某個臨界壓力值時，若材料的強度差，再繼續(xù)增加不當?shù)膲毫Γ瑢斐山佑|面部分變形隆起，反而使接觸面積減少，接觸電阻增大，從而影響導體接觸效果。
(4)選用的導體材料電導率不滿足要求，多數(shù)屬于導體原材料純度不夠。
(5)現(xiàn)場的因素，比如可能存在安裝檢修工藝不當，如母線在加工、連接、安裝過程中，對母線接觸表面處理不到位、不平整、不光滑、沒有涂專用電力脂等，導致有效接觸面積減少接觸電阻增大而發(fā)熱。
3 結(jié)束語
開關柜型式試驗中的溫升數(shù)據(jù)，大電流發(fā)生器在電網(wǎng)中的應用并不能正確反映運行中的開關柜實際溫升水平，特別是長期運行負荷比較重的開關柜，由于長時間溫升的累積效應，運行中的開關柜實際溫升水平通常都要超過試驗室測出的溫升數(shù)據(jù)。部分制造廠對開關柜實際運行中的溫升水平并沒有深入地研究，比如大多數(shù)廠家給額定3150A的開關柜按照2500A的標準啟動風扇，在開關柜經(jīng)歷長時間的高負荷運行后，再采取這個標準是不合理的，通常是風扇沒有啟動，溫升早已超標了。
所以，選用開關柜設備的時候，不能盲目相信制造廠的試驗室數(shù)據(jù)，在日常運行維護管理中，也不能盲目套用試驗室的數(shù)據(jù)標準。實踐經(jīng)驗，往往也是非常重要的。只有重視實踐，并不斷針對實際情況，分析解決問題，才能真正把對設備的**運行管理工作做到實處。
