對變電站設備發(fā)熱問題的探討

韓 青 李曉詮

(1.華北電力大學〈北京〉 中國 北京 102206；2.天津市電力公司檢修公司 中國 天津 300222)

在電力設備運行過程中，設備發(fā)熱是威脅安全運行的主要原因之一，如果不能及時發(fā)現并有效處理，嚴重的發(fā)熱現象就可能會導致電力設備燒斷，進而引發(fā)供電事故。這是變電所運行管理中的難點所在。

1 電力系統變電設備發(fā)熱原因探析

電力系統變電所設備運行中出現發(fā)熱現象，其原因是多方面的，主要原因則有如下：

1.1 設備接頭發(fā)熱原因探析

一是設計原因引起的接頭發(fā)熱。即設計過程中選用的構件無法滿足長期過載運行等實際容量要求。

二是施工環(huán)節(jié)引起的接頭發(fā)熱，這也是接頭發(fā)熱的主要原因。施工中接頭接觸面處理不當，如有毛刺、接觸面不平整，以及固定螺絲著力不均衡等原因都可能導致電纜接頭發(fā)熱。

三是檢修、維護、保養(yǎng)超周期或沒有按照檢修規(guī)程執(zhí)行。在狀態(tài)檢修中，如果不能注重接頭部位詳細檢查，對存在接觸面減少、內部有毛刺或雜質的缺陷不能正視，在測量接觸電阻時對運行中因震動、導線拉力和風力搖擺而造成固定螺絲輕微松動現象重視不夠，不能通過檢查發(fā)現可能存在的問題。

1.2 刀閘發(fā)熱的原因探析

一是刀閘本身的質量存在問題。如部分老刀閘，檢修調試沒有問題的情況下，仍會有發(fā)熱現象象產生，這往往是因為刀閘質量不良而引起的發(fā)熱。

二是刀閘安裝檢修工藝存在質量問題。安裝檢修調試的質量不過關也可能會導致設備發(fā)熱。如部分刀閘在安裝檢修過程中質量不過關，動靜觸頭不在同一水平面上，這會產生較大誤差，進而降低通流能力，最終形成接觸不良現象。

三是環(huán)境污染。系統環(huán)境污染也會導致刀閘彈簧等部件發(fā)生銹蝕，進而失去應有的彈性，從而引起接觸不良現象的發(fā)生。

1.3 其它部件產生發(fā)熱原因探析

一是變壓器本體發(fā)熱。這常是因漏磁通產生的渦流損耗，導致變壓器上下節(jié)油箱中部放油閥處發(fā)熱，或是部分連接螺栓發(fā)熱，通常發(fā)熱點在高壓繞組側。二是諧波也會造成變壓器繞組、流變、電抗器、電容器等溫度異常升高。三是固定單相電纜使用的普通金屬環(huán)會產生渦流而發(fā)熱。此外，開關本體內部發(fā)熱通常是由于接觸不良而引起的。

2 變電所運行設備發(fā)熱的監(jiān)控方法

為了提高變電所電氣設備運行的健康水平，避免電氣設備出現發(fā)熱或接觸不良等現象，應采取有效措施進行監(jiān)控，以確保電氣設備運行狀況處于受控狀態(tài)。

2.1 示溫蠟片法監(jiān)控

為了保證變電站電氣設備大電流回路的正常運行，加強對設備運行狀況予以監(jiān)控，而以示溫蠟片法監(jiān)控設備溫度，是確保變電設備運行狀態(tài)健康的常用措施。

①電氣設備大電流回路，包括室外電氣設備的各個接點均應以實際情況為依據粘貼上示溫蠟片；②粘貼的示溫蠟片應可以正確地反映出接點溫度。這里需要注意的是變電站同一電壓等級以粘貼相同顏色(溫度)的示溫蠟片為宜，這樣更方便巡視觀察；③雖然正常運行時，開關柜內的接點無法觀察，也應將示溫蠟片粘貼上，以方便利用停電機會予以檢查；④以示溫蠟片變化情況為依據及時進行測溫檢查，對柜內設備接點示溫蠟片出現脫落或熔化情況的，應及時匯報給變電站負責人，并打開柜門進行測溫，同時做好相應的必要安全措施；⑤示溫蠟片粘貼的同時，還必須按規(guī)定經常對運行設備用紅外線測溫儀進行測溫，檢測設備發(fā)熱的程度，為保證測溫的正確性，測溫前應仔細檢查測溫儀的距離，按說明要求準確設置輻射值，并按規(guī)定做好相應的記錄；⑥運行方式發(fā)生變化、負荷增加較大、高溫、降雪等特殊情況出現時，必須對相應設備大電流回路(閘刀接觸)的運行情況進行針對性的測溫檢查；⑦紅外測溫檢查要逐點進行，并認真詳細記錄，并與歷次檢查、測溫情況及近期負荷進行對比與分析；⑧對經過比對分析發(fā)現的問題，應列入重點監(jiān)控內容，以保證當溫度上升超過規(guī)定值時，能夠得到及時有效的處理。

2.2 定期紅外測溫診斷

紅外測溫診斷目前分點紅外測溫和紅外成像測溫兩種，紅外成像測溫比點紅外測溫更精確、方便，但成本較高。

（1）紅外測溫對檢測環(huán)境的要求：溫度≥0℃，濕度≤80%；應避免在雷、雨、霧、雪天氣下進行；戶外檢測一般應在日出之前、日落之后、陰天或晚上進行；戶內檢測宜熄燈進行。

（2）測溫情況要及時記入《大電流連接點檢查卡》，同時記錄測溫當時設備的負荷電流、環(huán)境溫度，以便比較。

（3）測溫診斷周期。運行中的設備應普測2次／a(宜在年度檢修和“高溫、高荷”前進行)，發(fā)現問題的應在檢修后再測試一次，以便比較。新投入運行的設備應在帶預定負荷后測試一次，然后根據運行方式改變、負荷變化、高溫天氣等情況納入正常周期。同時再根據負荷增長及變化情況，適當調整測試周期。

3 預防設備接頭發(fā)熱措施及建議

預防設備接頭發(fā)熱,其根本是嚴格按照檢修工藝的要求安裝或檢修設備。在設備接頭處理材料的選用時,要采用電力復合脂(導電膏)代替?zhèn)鹘y常規(guī)的凡士林。新型的電力復合脂,滴點達 180～220℃,凝固點低(-20～-30℃),其中所含的鋅、鎳、鉻等金屬細粒填充在接頭接觸表面的縫隙中,金屬細粒在螺栓緊固力的作用下,能破碎接觸面的氧化膜層,降低接觸電阻。同時還可以在接頭整個表面形成一個保護層隔絕空氣和水分的滲入,對設備接頭及接觸面起到很好的保護作用。

在處理設備接頭接觸面時,先用銼刀把接頭接觸面嚴重不平的地方和毛刺銼掉,使接觸面平整光潔,應注意母線加工后的截面減少值：銅質不超過原截面的3%,鋁質不超過5%。用除油劑除去接頭表面的油污,再用鋼絲刷除去表面的氧化膜,最后用干凈的棉紗蘸酒精或丙酮把接觸面擦拭干凈,立即在接頭表面涂 0.05～0.1mm 厚的導電膏,并輕輕抹平,以剛能覆蓋接觸面為宜。同時用銅絲刷輕輕擦拭,使接頭表面氧化膜破碎酥松脫落,再薄涂一層導電膏后方可進行接頭的聯接。以確保設備在額定電流條件下安全可靠運行。

4 結語

變電站的電氣設備運行過程中難免會出現一些危險性現象，例如電氣設備發(fā)熱等。因此，針對變電站電氣設備產生發(fā)熱現象的原因，建立一系列的管理措施防止和預防因種種非正?，F象而導致的設備發(fā)熱，進而引起事故。所以，只有掌握變電站運行中可能出現的問題及解決變法，才能確保變電站設備的安全和穩(wěn)定，才能避免變電站安全隱患問題的發(fā)生，才能避免事故停電現象的發(fā)生。這不僅對電網安全和電力用戶安全有著重要的意義，而且對電力部門的發(fā)展有著長遠的推動作用。

［1］王舸.變電站電力設備發(fā)熱原因分析及監(jiān)控診斷方法[J].廣東科技，2009（10）.

［2］羅威巍.淺談電力變電站運行中設備發(fā)熱的預防措施[J].民營科技，2012（4）.