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發布時間：2021-11-20 10:22:58
在桂林供電局運用的GZX-40.5kV型充氣柜在某次操作時頻繁呈現二次回路故障，表現在直流變換器報警，招致充氣柜二次控制回路失電，嚴重要挾電網牢靠供電。針對上述問題，除對開關柜內直流電源模塊停止整體改換外，尚無有效處理方法，且電源模塊的改換對整個產品運轉本錢及供電牢靠性都將產生不利影響。因而，亟需一種低本錢、高效、牢靠的措施來改善缺陷日益凸顯的情況。
1.充氣柜概述
1.1充氣柜整體構造
GZX-40.5kV柜式氣體絕緣金屬封鎖開關設備（簡稱充氣柜)為SF6氣體絕緣金屬外殼固定式開關柜，是三相交流母線分段的戶內成套安裝，其構造如圖1所示。
圖1所示充氣柜主要由斷路器室、二次室、CT室及柜后電纜室組成，上述幾局部共同配合完成對供電系統和負荷的控制、何護及檢測。
1.2直流電源在開關柜中的作用
充氣柜采用的SET系列直流-直流變換開關電源由深圳斯特克電子技術開發有限公司開發，適用于尋呼機功放、電力系統、集群系統、挪動通訊基站等通訊系統范疇。電力系統中，該電源模塊主要用于開關柜內二次信號回路及PLC控制器電能供應，完成后臺機和維護安裝對開關柜狀態的實時監控及控制。
2.存在問題及緣由剖析
2.1存在問題
桂林網區某110kV變電站現有的充氣柜缺陷頻發，依據運轉值班人員提供的數據，該型號充氣柜僅2012~2013期間發作缺陷次數及實踐缺陷部位(表所示)。
由表1可知，該型號充氣柜在同一110kV變電站一年時間同一故障發作率高達82.3%，已嚴重影響到供電牢靠性。
2.2緣由剖析
2.2.1開關電源模塊散熱設計不合理:直流變換器的過熱維護值為80℃。當溫度到達70℃時，安裝故障報警燈亮，過熱維護不動作;當溫度到達80℃時，安裝故障報警燈繼續亮，過熱維護動作，切斷電源，安裝工作指示燈滅。經調查剖析，該電源模塊內部元器件設計太過緊湊，招致散熱不良，形成其頻繁退出運轉。
2.2.2運轉環境影響:該110kV變電站地處工業中心，其四周粉塵污染嚴重，在這種運轉環境下，開關電源由于靜電吸附緣由極易形成內部粉塵堆積，從而招致開關電源IGBT等開關元件散熱性能降落，觸發電源模塊熱維護啟動。因而，良好的防塵措施對進步開關電源散熱性能有較好的作用。
3.改良措施
3.1在安裝功率元件一側加裝散熱片，并于散熱片上面裝設常規風扇，從而擴展散熱面積，加強空氣流通，起到散熱降溫作用，如圖3所示改良前后表示圖。
3.2在安裝本體進風孔加防塵網，避免灰塵進入安裝內部，設備維護人員定期對濾網停止打掃，從而減輕元器件外表覆塵，利于安裝正常散熱，如圖3所示加裝防塵網后開關電源表示圖。對安裝施行上述改良后，其改良前后比照如圖4所示。
4.施行結果
改良后，為考證改良效果，對開關電源分別在0.5倍、0.8倍及1.0倍負載下停止了為期5天的帶負荷實驗，圖5為不同負載下開關電源的溫度曲線，由圖5可知，隨著負荷的增大，開關電源問題總體呈上升趨向;負載不變的狀況下，同一溫度曲線根本堅持平滑;開關電源在額定負載下運轉，最高溫度不超越57℃，未達報警值，開關電源牢靠性得到顯著進步。
5.結論
5.1散熱不良是招致開關電源故障頻發的主要緣由。
5.2加裝散熱片及防塵網有效的加強了開關電源的散熱性能，開關電源的整體性能得到了優化。
5.3為進一步提升開關電源的性能，倡議相關人員定期對新裝防塵網停止清算，以增強開關電源的空氣流通。
5.4本文提出的散熱及防塵改良措施對其它應用也有一定自創意義。
