霍克锂电池红花电厂发电机组出口开关技改

红花电厂装置有6台灯泡贯流式水轮发电机组，主接线办法选用两机一变扩大单元接线办法，电厂10.5KV高压柜安置在副厂房电气设备层（▽65.50）的高压柜室内，发电机出口断路器选用西门子的发电机专用真空断路器，类型：3AH3818-7，额定电流3150A。柜体选用的是广东电气控制设备有限公司出产KYN28-12系列的高压柜。

2发电机出口开关的毛病现象

自投产开端就连续发现红花电厂六台发电机出口开关柜柜体变形，出口开关动静触头错位，小车开关很难摇至作业位置等毛病现象。特别是2009年来，连续产生多次发电机出口开关短路烧损导致的机组跳闸事情，严重影响了机组的安全、安稳运转，处理毛病时间较长，机组非计划停运、弃水及调度考核，消耗极大的人力、物力，构成数十万元经济丢失。如毛病构成发电机出口开关损坏，丢失更大，结果更为严重。

3原因分析

3.1根底的原因

依据规划，发电机出口高压柜的根底用三根全长13200mm的10号槽钢平行敷设构成，柜体正面第一条槽钢与第二条槽钢间距是590mm，第二条槽钢与第三条槽钢间距是1080mm，不是均匀散布，三条槽钢的总宽度为1650mm，如图1所示。其主资料是由2mm厚的镀锌钢板冲压成型，外型尺寸深1650mm，宽1000mm，高2300mm。总重估值约600Kg。

图1原高压开关柜根底示意图

高压柜体龙骨只以前后两根槽钢为根底，中心槽钢没有支撑柜体龙骨，而是承受柜体两边镀锌钢板的分量，后面两根槽钢空隙过大构成悬空，当断路器分合闸时，在上下力的作用下简单构成柜体部分下沉变形，导致开关的梅花触头与静触头触摸不良而过热烧损。

3.2小车轨迹资料强度缺乏

构成此类事情产生的另外一个重要原因是断路器小车轨迹变形下沉，小车轨迹资料用3mm厚的镀锌钢板折叠成“』”型平行安置与柜体两边，两轨迹间距82cm，轨迹全长62cm，断路器底盘车从实验位摇至作业位行走距离约22cm，轨迹两头用M8沉头螺栓固定在柜体骨架上，中心段用3mm厚的镀锌钢板托于轨迹下方，镀锌钢板用3颗M6螺栓固定于柜体侧板面上，断路器与底盘车分量悉数承重于轨迹。断路器分合闸时产生的力会起到杠杆作用，对轨迹头尾两头产生冲击变形，断路器本体自重196Kg，加上底盘车超越220Kg，断路器手车从实验位摇至作业位时中心段镀锌钢板有显着的下沉变形，通过对手车轨迹测量发现轨迹中段与头尾两头比照下沉有3mm，最大的有5mm。

当柜体部分变形或轨迹下沉超越发电机出口开关梅花触头最大调节幅度时，梅花触头与静触头产生错位，梅花触头由本来的全体点触摸变成部分点触摸，一方面导致载流量不够，构成触指过流发热；另一方面梅花触指与静触头因错位，构成触指与静触头触摸电阻增大产生发热，烧毁梅花触头无磁不锈钢环状压力绷簧，导致产生机组出口开关短路跳闸毛病。

4发电机出口开关柜改造

4.1开关柜根底改造

针对上述存在的问题，首先从设备根底槽钢改善，在高压柜原有三条13200mm平行敷设的根底槽钢上，用10号槽钢与原根底槽钢焊接，开关柜根底构成“日”字形槽钢安置，开关柜全体分量悉数受力在“日”形根底槽钢上，从原先的横向“三”形布局，变成纵横穿插安置槽钢根底，柜体与根底槽钢用部分焊接的办法加以固定，当发电机出口断路器分合闸时上下产生的冲击力。能均匀的吸收与散布于“日”字形根底槽钢上，完全可以承受断路器自身分量及分合闸产生的冲击力，避免柜体部分受力过大变形下沉，如图2所示。

表1红花电厂发电机组出口开关改造前后实测数据比照表

4.2手车轨迹改造

手车进出车轨迹由本来3mm厚的镀锌钢板改为4mm厚镀锌钢板折叠成“』”型平行安置于柜体两边并且在柜体两边加强。导轨加强，底部装置根底槽钢加强后，使柜全体强度得到提高，从而使断路器在分、合过程中不会导致导轨变形，不会产生梅花触头与静触头错位的状况，处理了触头发热导致毛病产生的问题。

4.3隔磁改造

开关柜当额定电流≥2000A时，导体周围电磁场的强度呈非线性强力递加趋势，由于导体周围不平衡磁场引起的涡流损耗会导致成套开关设备发热，为避免柜体或其它元件发热导致产品温度过高引发质量事故，柜体结构采取了隔磁办法。

由于本厂高压柜内主母线和支母线额定电流都达到3150A，距离母线≤110mm范围内的金属隔板、侧板、顶盖等均选用了非磁性资料进行隔磁。触头盒的资料也选用了非磁性资料，如图3所示。

4.4通风和在线测温改造

除选用上述隔磁办法外，还选用了强制风冷加以散热：在柜顶主母线室加装了2台50W轴流风机对主母线室行强制风冷；一起结合高科技实时监测手法(在线测温\红外测温等)对发热点、温升点进行实时监控，使运转人员能够把握开关各个触头的实时温度，发现异常及时处理。

4.5导电件的处理

本次技改对导电件（手车触臂）也进行了替换，导电件选用高纯度铜材外表镀银加套热缩套，此办法既确保了导电及化学性能，一起又达到绝缘要求；静触头选用一次性压模成形，外表镀银处理，导电性、强度均满足物理和化学性能之要求；梅花触头选用高强度无磁不锈钢绷簧及特殊性导电触指深度加工而成在确保触摸压力的一起又确保了大电流的通流及散热。

5总结：

通过上述系列的技改今后，红花电厂各台机组出口开关的触摸电阻及同负荷、同环境温度的条件下均比改造前有很大的降低，具体见表1：

红花电厂发电机出口开关柜自2014-2015年连续完成改造后，各台机组最大负荷运转在未出现过温度高而限负荷合运转的状况，极大的提高了机组出力系数，增加了机组可靠性，减少了维护人员的作业强度，有用的处理了发电机出口开关烧损所构成的经济丢失。