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温升值的条件下确定母线槽的载流能力

发布时间: 2023-04-11  点击次数: 252次

给变压器接头、架空线耐张线夹、高压开关接线端等处安装一种新型螺帽,就能避免因温度过高引发的电网事故。这种由国网甘肃综合能源公司研发的智能测温螺帽近日通过科技成果验收,经预测,智能测温螺帽推广应用后,可替代20kV以上户外电气设备的红外测温,降低电网运维单位80%的日常巡检测温工作量,便于及时发现设备缺陷和异常情况。

智能测温螺帽科技项目的研发源于电网安全稳定运行的现实需求。随着近年来我国电网电压等级的不断提高,输变电一次设备发热引发的事故风险率上升,运维单位发热巡检点多、任务重。如果不能及时发现运行设备的发热点,轻则设备损毁,重则引发电网事故。

空气绝缘母线槽.jpg

温升值的条件下确定母线槽的载流能力

低压电力输送干线有电线、电缆、分支电缆、母线槽、裸导电排,穿刺电缆等。由于各种产品散热不同,每平方毫米的载流能力也是有所不同的:同样的产品,同样的导体规格,当通过相同的电流时,其温升不同;同样的导体截面积,因设计结构不同,温升也不同。当然,温升高,电阻值增大,电压降也加大,电能的损耗也随着加大。例如:35mm2的电线通过80A电流时温升较低,通过100A电流时符合标准,如果通过120A电流或150A电流,温升就超标准,绝缘材料随之母线槽快速老化,最终产生短路事故。如果35mm2电线通过100A电流,每mm2相当于通过2.85A电流,另外6mm2电线通过38A电流,每mm2相当于通过6.3A电流,如果6mm2电线同样每mm2通过2.85A电流,那么6mm2电线此时通过的电流是18A,它的电压降及电损比35mm2小很多,就因为导体的温升下降了,电能的损耗也随着下降。母线槽也是一样的,所以母线槽导体的导电能力按照每mm2导流能力(电流密度)来计算是错误的,而是不同的设计结构和散热、集肤效应,以及阻抗、感抗等因素都与载流能力密切相关。所以国标GB7251-2006(等同于国际电工标准IEC60439.2-2000)规定,以极限温升值下通过的额定电流来确定母线槽的载流能力。

空气式母线槽22.jpg

国网甘肃综合能源公司以新型电力系统建设需求为导向,202012月申请智能测温螺帽"科技项目立项,组建了科技攻关团队,进行电力设备智能测温技术研究,提升智能传感器的取能技术,拓展无源供电方式。目前课题组已经全部完成相关研究内容和科技成果,发表核心期刊论文2篇、普通期刊论文1

智能测温螺帽可以直接替代原螺母或通过金属连接件固定在高压电力设备中,应用于交流高压20kV以上的电力变压器、铜排、架空线等电力设备的温度在线监测,将高压输电线路周围感应的电磁能量转化为电能,从而实现无源,可在下雨天或雾水天正常工作。

智能测温螺帽在测试中显示出很高的实用价值。在电网一次设备中加装智能测温螺帽,可以为运维单位远程提供输变电设备的状态检修、故障诊断、寿命预测等可靠数据,全面带动提升电力运维检修的管理水平,为电网安全稳定的运行做出有意义的实践探索。

目前该研发产品已通过第三方机构检测,并在甘肃电网内进行应用,市场前景广阔。下一步该公司将加快智能测温螺帽在输、变、配电场景的推广应用,提高电力设备管理的业务效率与智能化水平。


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