朱东升
新疆特变电工自控设备有限公司，新疆 维吾尔 831100
摘要：在大电流高压开关柜运行过程中，发热、温升等是十分严重的问题，将会阻碍高压开关柜的正常运行。通过相关统计和分析可以发现，在大电流高压开关柜运行过程中，存在着许多温升影响因素，这需要相关操作人员了解温升影响规律，并合理采取控制措施，从而保证高压开关柜的安全稳定运行。本文针对大电流高压开关柜温升影响因素进行统计，分析了各类因素的影响规律，并提出具体的控制对策，希望能够为相关工作人员起到一些参考和借鉴。
关键词：高压开关柜；大电流；温升；影响因素；统计
在变电站当中，大电流高压开关柜是十分重要的一类设备，其运行的可靠性和故障发生概率对电网运行水平具有直接影响。近些年来，随着我国各地区在电网建设方面不断加大投入，高压开关柜的电流也在持续增大，但同时也产生了十分突出的温升和发热问题。通过统计可以得知，在电网运行过程中，发热缺陷问题在高压开关柜总缺陷中所占据的比例相对较大，而开关柜之所以出现发热问题主要是由于温升超标，对此需要深入分析影响大电流高压开关柜温升的主要因素，并采取有效的控制措施，从而避免开关柜温升超出标准，保证高压开关柜的安全稳定运行。
一、大电流高压开关柜温升影响因素统计
在大电流高压开关柜的运行过程中，其温升需要受到多种因素所带来的影响，这需要相关工作人员合理采取降温措施，通过减少发热和提高散热，从而进一步维持开关柜温度稳定，且处于允许范围内。针对影响大电流高压开关柜的因素进行分析，其具体包括以下几个方面。
（一）散热片对温升的影响
针对大电流高压开关柜，在进行温升试验过程中，可以检测到内部电流互感器的B相下接线端温升达到了57.4K，这与相关技术协议当中的55K温升要求不符。对此，需要在此开关柜上对散热片进行安装，从而提高散热。
（二）散热孔对温升的影响
在大电流高压开关柜的柜门以及柜内隔板等位置对散热孔进行设计，可以使进风量得到增加，从而使风道效果得到改善。当相关高压开关柜的温升超出技术协议55K时，可能与进风口以及出风口面积较小有关，由于进风量不足，因此无法使断路器室热量得到驱除，需要对断路器的室风道设计进行改进[1]。
（三）风机对温升的影响
在大电流高压开关柜当中，风机是十分重要的一个组成部件，通常来说，大电流开关柜需要对高性能风机进行配备。通过统计试品风机数量后可以发现，对于风机数量最少应该配备2个，最多则应控制为8个，其平均数量为4.6个。针对风机安装位置进行分析，其主要在前柜中隔板、下部、后柜底部以及门顶部等位置进行集中安装。在统计10台试品安装位置后，可以发现多数情况下都在柜顶位置安装风机，其次分别为前柜下部和中隔板。具体来说，通过在柜顶或后柜门顶部位置对抽风风机进行安装，可以快速排除上浮到柜体上部的热气，使柜内产生相应的气流。而风机往往无法在母线不断电的情况下开展维护和更换等工作，所以不适合将横流风机在中隔板内部进行安装。
（四）材质对温升的影响
开关柜出现发热问题，具体是由涡流损耗、电阻损耗以及磁滞损耗等所产生。具体来说，一旦交流电导体和导磁金属板相靠近时，在交流电流当中将会有交变磁通产生，进而使得金属板感应出涡流，造成相应的涡流损耗，最终引起金属板温度上升[2]。
二、大电流高压开关柜温升控制措施
（一）散热片温升的控制措施
针对大电流高压开关柜温升问题，相关工作人员可以在电流互感器接线端对铝合金散热片进行增设，从而使铜排搭线处的散热得到加快。在经过具体整改之后，需要对开关柜进行重新试验，其结果为温升降到52.3K，这与相关技术协议要求相符。具体来说，通过在发热集中部位对散热片进行安装，可以使散热面积得到增加，使热量能够更快散发。根据实际实验结果，可以看出在安装散热片后，原本的发热部位温升降低了约5K。而且此种散热措施相对比较简单，方便人员进行安装。但相关工作人员需要注意，铜和铝之间容易有电腐蚀问题产生，因此需要特殊处理安装面，而且散热片运行时电压相对较高，容易影响到开关柜绝缘性能，这需要相关技术人员进一步加强观察和调整。
（二）散热孔温升控制措施
针对大电流高压开关柜的散热孔温升，需要对其前下门以及风机的出风口、后下门散热孔面积、断路器室泄压盖板等进行增大，同时还需要在后上封板增加相应的散热孔数量。在经过具体整改之后，可以发现其实验结果为26.3K，对比之前温升降低约25K。在增大和增加散热孔后，不仅使开关柜防护等级有所下降，而且还导致开关柜机械强度有所降低，这对开关柜的燃弧试验十分不利。对此，相关工作人员需要谨慎设计开关柜散热孔，确保在温升降低的同时，可以使开关柜防护等级以及燃弧性能等得到降低。
（三）风机温升控制措施
对于大电流高压开关柜风机，风量是十分重要的一项指标参数。结合风机用途进行分析，可以将风机具体分为抽风以及送风两种类型，在后柜门柜顶以及顶部等位置安装的风机，多数为抽风风机，而在前柜中隔板、后柜底部以及前柜下部安装的风机，则主要为送风风机。通过统计两种类型的风机风量情况，可以发现对送风风机进行采用，能够在开关柜内部形成相应的正压，避免设备内部进入灰尘。一些厂家往往采取对风机出风量进行增大的方式，使温升降低，而非采取内部结构和工艺改进的方式。此种情况将会增大风机噪声，而且对风机寿命以及可靠性提出了十分严格的要求。对于此种方法需要进一步商榷，并有效进行完善。而相关技术人员需要对风机内部结构以及工艺等加大改进力度，从而使其风量得到提升，更好地满足温升控制要求。
（四）材质温升控制措施
现如今，对于开关柜内部隔板主要对镀锌铁板进行采用，而对于部分涡流损耗比较集中的部位，则需要对非导磁不锈钢板进行采用，从而使涡流损耗得到降低。针对铜排进出线区域，一些供应商需要在整体和局部对导磁不锈钢板进行安装，从而使开关柜不可接触表面温升得到降低。通过统计开关柜不锈钢数量，可以发现其数量最少为2块，最多为8块，平均数量则为5.3块。为了使温升控制效果得到提升，各试品对较多的不锈钢板进行采用。根据大电流高压开关柜通用结构，对于开关柜内部隔板材质进行合理控制。通过统计大电流开关柜试品的不锈钢板位置，断路器隔板以及后柜中弯板，需要对不锈钢板进行使用。在前柜上隔板，对不锈钢板采用的试品相对较少，从电磁理论角度进行分析，此处基本不会有涡流损耗产生，所以可以不对不锈钢板进行采用。开关柜的后柜顶板以及左右侧的隔板，需要结合开关柜结构对是否采用不锈钢板进行确定。当从该处位置进线或者出线时，则涡流损耗相对比较集中，通常会在此部位对局部或整体不锈钢板工艺进行采用[3]。
结束语：
综上所述，大电流高压开关柜的温升需要受到许多因素影响，通过相关统计其影响因素具体包括材质、风机、散热孔、散热片等。对此，相关工作人员需要在了解影响因素的基础上，有针对性的采取控制措施，从而有效提高开关柜的散热，并减少发热现象，控制开关柜的温升，避免其出现温升超标问题，保证高压开关柜的稳定运行，促进我国电力行业的健康发展。
参考文献：
[1]许璞轩,周辽,刘冲,高强,黄加佳,黄继来.高压开关柜局放监测系统研究[J].电力安全技术,2020,22(10):38-45.
[2]张庆军,余万兴,赵侃,吴群燕.高压开关柜常见故障和检修维护[J].科技风,2020,14(23):128.
[3]黄玉忠.高压开关柜发热故障分析及运维策略[J].贵州电力技术,2017,20(07):34-36+33.