3 接头发热的案例分析
    3.1分析背景
    某110kv变电站110kv辛黄742线供＃1主变运行，110kv丁岗734线供＃2主变运行，110kv内桥700开关热备用。＃1主变供10kV I段母线，＃2主变供10kV II段母线，10kV分段100开关热备用。10kV II段电容器为TBB10-3006/334-AY型，连接母排为铝排LMY5 0×6，电抗器接线头为铜排TMY50×6、2015年7月25日出厂，2015年11月2日投运。故障前，设备运行工况良好，无异常情况发生。该站井2主变的型号为SZ7-31 500/110、额定容量为31 500kVA、阻抗电压为1000; 10kV电容器出线保护采用过流保护、低电压保护、过电压保护、不平衡电压保护。TA变比为600/5，过流I段一次整定值1 440A、0.05s；过流II段一次整定值360A、0.3s；不平衡电压动作时间为0. 2s.
    3.2事故经过
    2016年3月7日9点20分，巡视该变电站时，发现电容器室内有火光。检查后发现10kV II段电容器组中电抗器A相连接排发热冒火，于是对10kV II段电容器160开关进行了停役。开关停役后火光消失，进入电容器室发现A相连接排黄色热缩套及导体已烧黑。
    3.3事故分析
    发生故障的10kV II段电容器运行在＃2主变，根据＃ 2主变的型号参数，由式（3）或查表1可得，三相短路稳态电流为18. 2kA。由式（1）可计算出铜母排的最小截面为148mm2，再由式（2）计算出铝母排的最小截面为240mm2，而实际母排截面为300mm2，因此母线排满足额定短时耐受电流的要求。又由式（1）可得三相短路时母排温升为43. 6K，再加上环境温度400C（按极端天气），可得母排温度为83. 6℃，小于GB 763-74规定的90℃长期最高工作温度，而且热缩套聚乙烯的燃点为341℃，因此该短路电流下热缩套不会起火。另外，可根据连接排发热冒火时电容器开关未跳开及系统电压未出现不平衡现象，排除由系统短路引起电流突然增大导致连接头发热起火。
    该电容器组正常运行时，电流在165A左右，连接头与外界环境进行热交换能维持热平衡状态，连接头处温度稳定在正常值。但当连接头电阻发生变化时，如接触电阻增大就会打破这个平衡，导致连接头发热甚至过热引起热缩套起火。
    停电后检查发现，此次事故最直接的原因是铜铝过渡片质量不佳，表面冲孔处有毛刺、粗糙不平整，部分甚至有轻微的变形。现场拼接安装时，未对变形、有毛刺的铜铝过渡片进行更换或打磨加工，就直接进行搭接，减少了搭接处的接触面，增加了接触电阻（Rc+Rf），长时间运行及震动导致接触电阻进一步增大从而引起电抗器连接头处发热。连接头的发热又会导致导体电阻（Rp）的增大，从而进一步增大了导体电阻值，热量进一步上升，形成了恶性循环，最终导致连接头发热氧化。由于包裹连接头的高压热缩套的材料一般为聚乙烯，因此温度达到聚乙烯的燃点后热缩套起火。
    4 防范措施
    根据以上分析，提出如下防范措施。
    （1）严格把关设备验收，在未加装热缩套前对设备连接部位的紧固情况进行提前验收。
    ①接头应紧密，不应松动、有空隙，以免增加接触电阻。接头的电阻值不应大于相同长度母线电阻值的1. 2倍。
    ②用塞尺检查接触情况，然后测量直流压降或通过温升试验进行比较。如果母线接头的电压降不大于同长度母线的电压降，或发热温度不高于母线温度，那么认为符合要求。
    ③为防止接触面氧化，接触面可涂抹少量的中性凡士林川。铜铝母线连接时，应将铜母线镀锡，或用锌片做垫片进行压接，或使用特制铜铝过渡线夹。
    （2）为方便查看发热情况，可采取在连接头处粘贴示温蜡片或涂变色漆等措施。
    （3）加强日常巡视工作，做到巡视全面，不遗漏补偿装置的检查。
    （4）定期开展设备精确测温川工作，及时发现发热点并处理。
    （5）熟悉异常事故处理流程，发生发热起火时应先断开电源，后灭火。

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