一、充氣柜概述

1.1 充氣柜的整體結構

GZX-40.5kV柜式氣體絕緣金屬封閉開關設備（簡稱加氣柜）是SF6氣體絕緣金屬外殼固定開關柜，是三相交流母線段戶內(nèi)設備成套設備。

充氣柜主要由斷路器室、二次室、CT室和柜后電纜室組成，上述幾部分相互配合，實現(xiàn)對供電系統(tǒng)的控制、保護和檢測.和負載。

1.2 直流電源在開關柜中的作用

GZX-40.5kV充氣柜用SET系列DC-DC轉換開關電源由溫州史達克電子科技發(fā)展有限公司研制，適用于尋呼機功放、電源系統(tǒng)、集群系統(tǒng)、移動通信基站。站和其他通信系統(tǒng)。在電力系統(tǒng)中，電源模塊主要用于開關柜的二次信號電路和PLC控制器的電源，實現(xiàn)機器和保護裝置對開關柜狀態(tài)的實時監(jiān)測和控制.設備。

二、存在問題及原因分析

2.1 有問題

桂林網(wǎng)區(qū)現(xiàn)有的110kV變電站GZX-40.5kV充氣柜容易出現(xiàn)故障。根據(jù)運營人員提供的數(shù)據(jù)，這個充氣柜模型只有隨著時間推移的缺陷數(shù)量和實際缺陷位置。 2012-2013 年（見表）。

從可以看出，同一個110kV變電站中該類型儲氣罐的故障率高達每年82.3%，嚴重影響供電可靠性。

2.2 原因分析

2.2.1 開關電源模塊散熱設計不合理，直流轉換器的過熱保護值為80。當溫度達到70時，設備故障警告燈亮，過熱保護不工作。當溫度達到80時，設備故障警告燈常亮，過熱保護工作，電源工作。它掛斷并且設備活動指示燈熄滅。經(jīng)調查分析，電源模塊內(nèi)部元器件設計過于緊湊，散熱不佳，經(jīng)常關機。

2.2.2 運行環(huán)境影響： 110kV變電站位于工業(yè)中心，周圍粉塵污染嚴重，在這種運行環(huán)境下，開關電源容易因靜電吸附而造成內(nèi)部積塵，引起投切。電源IGBT 和其他開關元件會散熱，這會降低性能并觸發(fā)電源模塊的熱保護開始。因此，良好的防振措施對提高開關電源的散熱性能有較好的效果。

3. 改進計劃

3.1 在設備功率元件一側安裝散熱片，并在散熱片上安裝現(xiàn)有風扇，以擴大散熱面積，改善空氣流通，起到散熱降溫的作用。cn/3 顯示改進前后示意圖。

3.2 設備本體的進風口加裝防塵罩，防止灰塵進入設備內(nèi)部。設備維護人員定期清潔過濾網(wǎng)，以減少部件表面的灰塵，促進正常散熱。如圖3 為安裝濾塵器后的開關電源示意圖。在設備上實施上述改進后的改進前后對比可參見如圖4。

4. 實施結果

為了確認改進后的改進效果，分別在0.5倍、0.8倍、1.0倍負載下進行了5天的負載測試，圖5為開關電源的溫度曲線。如圖5 所示。當負載增加時，開關電源的問題普遍增加，而在負載不變的情況下，相同的溫度曲線基本保持平滑，開關電源在額定負載下工作，*高溫度不超過57 ，如果未達到報警值，則開關電源的可靠性大大提高。

5. 結論

5.1 散熱不良是開關電源故障頻發(fā)的主要原因。

5.2 安裝散熱片和防塵罩，有效提高了開關電源的散熱性能，優(yōu)化了開關電源的整體性能。

5.3 為進一步提高開關電源的性能，建議相關人員定期清潔新安裝的防塵罩，以改善開關電源的空氣流通。

5.4 本白皮書提出的提高散熱和防塵的措施對其他應用也有借鑒意義。