2022風(fēng)機(jī)葉片避雷線接頭故障分析與可靠性提升

空白演示在此輸入您的封面副標(biāo)題惡劣環(huán)境下葉片避雷線接頭故障分析與可靠性提升目錄

2019年8月伊春

風(fēng)電設(shè)備接頭故障1

電接觸機(jī)理分析2

接頭故障解決方案3

電力復(fù)合脂應(yīng)用與評價(jià)4

總結(jié)51、風(fēng)電葉片遭受雷擊破壞1、風(fēng)電設(shè)備接頭故障

風(fēng)電葉片避雷線燒毀的線鼻子接頭燒蝕引起葉片起火風(fēng)電葉片遭受雷擊破壞風(fēng)電變流器接頭燒毀母線槽燒毀電纜接頭燒毀1、風(fēng)電接頭分類及部位

風(fēng)電場接頭部位分類避雷系統(tǒng)（括接閃器、電纜、導(dǎo)電記錄卡、電纜根部連接）風(fēng)電設(shè)備及配套設(shè)備（發(fā)電機(jī)，逆變器，升壓器，送變電工程）二次控制回路1、風(fēng)電葉片避雷系統(tǒng)連接部位

葉片頂端接閃器側(cè)端接閃器結(jié)構(gòu)葉片引流線匯流側(cè)端接閃器內(nèi)部連接側(cè)端外部接閃器1.腐蝕環(huán)境下接閃器材料對電阻特性的影響

3000小時的中性鹽霧試驗(yàn)結(jié)果側(cè)端接閃器1、風(fēng)電場電氣主電氣系統(tǒng)示意圖：風(fēng)機(jī)葉輪傳動裝置發(fā)電機(jī)變流器機(jī)組升壓變壓升壓站中的配電裝置升壓站中的升壓變壓器升壓站中的高壓配電裝置架空線路1.風(fēng)機(jī)內(nèi)部部分接頭部位斷路器可控硅端子排動力電纜電機(jī)接觸器端子排連接管接地扁鐵1.風(fēng)電場變電/配電設(shè)備接頭并聯(lián)電容器電抗器跌落式熔斷器戶外GIS電器變壓器35kV軟母線隔離開關(guān)成套組合開關(guān)1、電力接頭發(fā)熱燒蝕概述

特高壓工程接頭故障2014年114處接頭發(fā)熱，停運(yùn)11次2019年6月扎魯特-青州3點(diǎn)發(fā)熱，被迫停運(yùn)1、電接頭發(fā)熱概述

超高壓站故障統(tǒng)計(jì)廣州安徽湘西2010-2011年超高壓輸電公司廣州局轄屬的5個重要變電站共發(fā)生接頭發(fā)熱缺陷101起?！臼虞x，南方電網(wǎng)技術(shù)，2013,7,(2)】2013-2015年，安徽省電力檢修公司管轄500kV及以上變電站一次設(shè)備共發(fā)生設(shè)備發(fā)熱缺陷159起?！緞⒐馕洌踩秒?，2009,（1):37】2004-2008年，湘西電網(wǎng)變電站通過紅外檢測發(fā)現(xiàn)變電設(shè)備發(fā)熱缺陷190

起?！娟R澤，山東電力技術(shù)，2016,（7):29】1、接頭發(fā)熱概述

實(shí)例1：特高壓隔離開關(guān)軟連接發(fā)熱1、接頭發(fā)熱概述

實(shí)例2：電容器及電抗器連接發(fā)熱1、接頭發(fā)熱概述

實(shí)例3：CT變比連板發(fā)熱AB1、接頭發(fā)熱概述

實(shí)例4：3503斷路器AC相法蘭接頭發(fā)熱AC1、接頭發(fā)熱概述

實(shí)例5：高壓線路接頭發(fā)熱110kV接續(xù)管110kV線夾220kV線夾1、接頭故障概述

實(shí)例6：導(dǎo)線接續(xù)管未壓區(qū)膨脹開裂接續(xù)管內(nèi)部銹蝕接續(xù)管膨脹鼓包

浙江省電力公司管轄500kV及以上交、直流輸電線路共計(jì)9793.5km，接續(xù)管數(shù)量達(dá)數(shù)萬只。2015年檢修發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線連續(xù)管未壓區(qū)有膨脹鼓包現(xiàn)象，大大降低了導(dǎo)線接續(xù)管的抗拉強(qiáng)度，有可能造成斷線倒塔事故，嚴(yán)重危及線路安全運(yùn)行?！局斓箱h，電力科技,2016(9):166】原因分析主觀因素設(shè)計(jì)考慮不足安裝工藝問題金具質(zhì)量問題客觀因素連接面實(shí)際接觸面積不足導(dǎo)體表面氧化、腐蝕導(dǎo)體表面的電損傷、自松動微震磨損松動保護(hù)材料問題192、接頭發(fā)熱機(jī)理分析

2、電連接發(fā)熱機(jī)理分析

（1）接觸電阻機(jī)理金屬氧化膜接觸面間隙電流線收縮接觸電阻顯微鏡下接觸面形貌接觸模型電接觸4要素：主要過電部位為螺栓緊固部位超過90%2023-09-29收縮電阻單點(diǎn)接觸材料彈性特性2、電連接發(fā)熱機(jī)理分析

（1）接觸電阻機(jī)理接觸面積接觸壓力硬度收縮電阻電阻率接觸點(diǎn)直徑2、接頭發(fā)熱機(jī)理分析

（2）腐蝕電偶腐蝕環(huán)境腐蝕腐蝕氣體腐蝕液體混合腐蝕等異金屬電解質(zhì)形成回路銀：0.799V銅：0.337V鋁：-1.663V鐵：-0.037V錫：-1.136V常用金屬電極電位：錫：SnO2，白錫≥13.2℃≥灰錫（導(dǎo)電）（不導(dǎo)電）2、電連接發(fā)熱機(jī)理分析

（3）接觸表面的電蝕（電子缺失引起）電流溫升損傷圖（125Aac，4hr）銅電子遷移損耗各階段的SEM圖（2.1X106A/cm2at400℃）2、接頭發(fā)熱機(jī)理分析

（4）微振、磨損、自松動微振來源：風(fēng)、冰、低溫等氣象條件引起的輸電導(dǎo)線舞動，電氣設(shè)備的自身固有頻率振動等2、電連接發(fā)熱機(jī)理分析

（5）保護(hù)材料問題未使用保護(hù)材料（發(fā)生氧化）使用劣質(zhì)導(dǎo)電膏（干裂，老化）3、接頭發(fā)熱故障解決方案

使用優(yōu)質(zhì)電力復(fù)合脂改進(jìn)電連接金具結(jié)構(gòu)提高材料表面抗腐蝕性變色測溫貼片-跟蹤監(jiān)測易操作、易觀察、低成本溫度監(jiān)測系統(tǒng)—實(shí)時監(jiān)測

如何快速有效地治理接頭故障監(jiān)測發(fā)熱4、電力復(fù)合脂應(yīng)用與評價(jià)

電力復(fù)合脂介紹始于19世紀(jì)40年代的歐洲法國“電接觸用油脂”日本“導(dǎo)電脂”中國“電力復(fù)合脂”或“導(dǎo)電膏”美國“抗氧化劑”作用：

用于預(yù)防電接觸中靜密點(diǎn)運(yùn)行中過熱，把靜密點(diǎn)氧化問題解決在萌芽狀態(tài)。4、電力復(fù)合脂應(yīng)用與評價(jià)

電力復(fù)合脂應(yīng)用規(guī)定壓縮接頭制造商應(yīng)使用一種能增加電接觸、防腐蝕、機(jī)械保持力的脂指標(biāo)苛刻要求嚴(yán)格

4、電力復(fù)合脂應(yīng)用與評價(jià)

電力復(fù)合脂應(yīng)用規(guī)定4、電力復(fù)合脂應(yīng)用與評價(jià)

電力復(fù)合脂應(yīng)用規(guī)定施耐德需謹(jǐn)慎選擇保持穩(wěn)定接觸電阻的脂異金屬之間的電化學(xué)腐蝕會導(dǎo)致接觸劣化脂能降低接觸電阻，但必須要經(jīng)過嚴(yán)格的測試以確保對電接觸沒有長期使用的風(fēng)險(xiǎn)4、電力復(fù)合脂應(yīng)用與評價(jià)

國內(nèi)電力脂使用普遍存在問題4、電力復(fù)合脂應(yīng)用與評價(jià)

試驗(yàn)研究分析加速穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)高溫加速實(shí)驗(yàn)接觸電阻vs.壓力實(shí)驗(yàn)大電流溫升實(shí)驗(yàn)高低溫交變實(shí)驗(yàn)濕度循環(huán)實(shí)驗(yàn)鹽霧腐蝕實(shí)驗(yàn)握力實(shí)驗(yàn)戶外使用長期穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)4、電力復(fù)合脂應(yīng)用與評價(jià)

①加速穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)10000r/min20min高速離心機(jī)(3-18N)分層析油無析出無分層劣質(zhì)優(yōu)質(zhì)4、電力復(fù)合脂應(yīng)用與評價(jià)

②高溫加速實(shí)驗(yàn)200℃，30分鐘

外形保持，柔膩如初油脂析出干裂變形油脂流淌完全流淌4、電力復(fù)合脂應(yīng)用與評價(jià)

②高溫加速實(shí)驗(yàn)抗氧化性4、電力復(fù)合脂應(yīng)用與評價(jià)

②高溫加速實(shí)驗(yàn)智能回路電阻測試儀測試過程急速增大（80倍、25倍）變化很小4、電力復(fù)合脂應(yīng)用與評價(jià)

②高溫加速實(shí)驗(yàn)高溫蒸發(fā)損失4、電力復(fù)合脂應(yīng)用與評價(jià)

③接觸電阻vs.壓力優(yōu)質(zhì)電力復(fù)合脂可抑制松動和應(yīng)力疲勞引起的接觸電阻上升4、電力復(fù)合脂應(yīng)用與評價(jià)

④大電流溫升實(shí)驗(yàn)SDDL-6000Q大電流發(fā)生器500A電流下，鋁-鋁30*30mm母排接頭的溫升試驗(yàn)4、電力復(fù)合脂應(yīng)用與評價(jià)

⑤高低溫交變實(shí)驗(yàn)在溫度交變環(huán)境下，優(yōu)質(zhì)電力復(fù)合脂能有效地使接觸電阻維持在較低水平，提升連接器壽命。執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2423.4電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)Db：交變濕熱試驗(yàn)方法4、電力復(fù)合脂應(yīng)用與評價(jià)

⑥濕度循環(huán)實(shí)驗(yàn)優(yōu)質(zhì)電力復(fù)合脂在濕度環(huán)境下能有效保持接觸電阻穩(wěn)定執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：GBT2423.4-2008《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)Db：交變濕熱(12h＋12h循環(huán))》4、電力復(fù)合脂應(yīng)用與評價(jià)

⑦酸性鹽霧腐蝕實(shí)驗(yàn)鹽霧試驗(yàn)箱優(yōu)質(zhì)電力復(fù)合脂具有優(yōu)異的抗鹽霧腐蝕性能執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：ASTMB117-03《StandardPracticeforOperatingSaltSpray(Fog)Apparatus》GB/T

6461-2002《金屬基本體上金屬和其它無機(jī)覆蓋層經(jīng)腐蝕試驗(yàn)后的試樣和試件的評級》4、電力復(fù)合脂應(yīng)用與評價(jià)

⑦酸性鹽霧腐蝕實(shí)驗(yàn)（1440h）國網(wǎng)互聯(lián)電力脂進(jìn)行1440h銅加速鹽霧試驗(yàn)國家軌道交通高分子檢測中心（CMA，CNAS認(rèn)證）4、電力復(fù)合脂應(yīng)用與評價(jià)

⑧雷擊試驗(yàn)IEC61400-24200kA丹麥GLPS實(shí)驗(yàn)室（非專業(yè)脂，打火）西安愛邦電磁（互聯(lián)電力脂，未打火，未噴射）打火點(diǎn)4、電力復(fù)合脂應(yīng)用與評價(jià)

⑨戶外長期穩(wěn)定性隔離開關(guān)電力脂穩(wěn)定考核隔離開關(guān)GW4-72.5/2000房山紫草塢站（2009）臺頭變電站（2014）4、電力復(fù)合脂應(yīng)用與評價(jià)

合格電力脂與普通導(dǎo)電膏和凡士林的區(qū)別性能降電阻穩(wěn)定性耐高低溫性導(dǎo)電顆粒穩(wěn)定性使用壽命合格電力脂小于1高阻隔性不分層，不干結(jié)高溫不流；低溫不裂-60℃~280℃導(dǎo)電顆粒本身不會氧化20年普通導(dǎo)電膏大于1，電阻逐步增大久置分層，高溫流淌，干結(jié)；低溫龜裂-10℃~80℃導(dǎo)電顆粒本身會氧化凡士林遠(yuǎn)大于1中高溫流淌0~54℃無導(dǎo)電顆粒4、電力復(fù)合脂應(yīng)用與評價(jià)

案例1–機(jī)身避雷系統(tǒng)案例2–葉片葉片避雷4、電力復(fù)合脂應(yīng)用與評價(jià)

案例