10kv變電站設(shè)備發(fā)熱故障原因及對策分析

摘 要：由發(fā)電、輸電、變電、配電盒用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)和消費系統(tǒng)。它的功能是將自然界的一次能源通過發(fā)電動力裝置轉(zhuǎn)化成電能，再經(jīng)輸電、變電和配電將電能供應(yīng)到各用戶。電力系統(tǒng)在國民經(jīng)濟(jì)中的各個方面都起重要作用，所以保證電力系統(tǒng)的而有效運行就成了至關(guān)重要的一步。而變電設(shè)備，作為電網(wǎng)運行的基礎(chǔ)設(shè)施，對電力系統(tǒng)的重要性不言而喻，若是其中出現(xiàn)了故障，會影響電力質(zhì)量的供應(yīng)。本文針對近些年變電站設(shè)備的現(xiàn)狀，出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，并制定相應(yīng)的措施避免此情形的出現(xiàn)，從而保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)健運行。

關(guān)鍵詞：變電站；電力系統(tǒng)；發(fā)熱；措施

前言

伴隨科技的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，電力系統(tǒng)對整個社會的影響越來越重要，不僅體現(xiàn)在各個經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，和居民的生活也是息息相關(guān)的，所以，要對電力的供應(yīng)加以嚴(yán)格審查，保證電力系統(tǒng)質(zhì)量合格的供應(yīng)。但是近年來越來越多的變電站設(shè)備故障的發(fā)生使電力系統(tǒng)的可靠性和安全性受到了影響，所以，怎樣設(shè)計和加強地理系統(tǒng)變電站設(shè)備安全有效的運行成了頭等大事。

1 分析造成電氣設(shè)備發(fā)熱的原因

通常來說，設(shè)備會在電壓電流作用下通過以下模式進(jìn)行發(fā)熱：

1.1 鐵損的發(fā)熱現(xiàn)象

鐵損是電磁學(xué)的專用名詞，它是指變壓器運行時由于內(nèi)部的鐵芯導(dǎo)致的能量損失。如果出現(xiàn)不合理的設(shè)計，不正常的啟動運行就會出現(xiàn)鐵損發(fā)熱情況，如果鐵芯的質(zhì)量達(dá)不到要求或者絕緣的鐵芯之間出現(xiàn)損失情況，則會讓局部過熱或者短路造成的鐵損發(fā)熱情況，與此同時，如果變壓器出現(xiàn)漏磁現(xiàn)象也將導(dǎo)致鐵損發(fā)熱。

1.2 電阻的損耗中發(fā)熱現(xiàn)象的闡述

我們知道，電力系統(tǒng)的運行中肯定是有電流通過的，而電流的產(chǎn)生又將伴隨電阻的發(fā)生，時間久了或者電阻大小與預(yù)期電阻大小存在差異時就會出現(xiàn)電阻發(fā)熱現(xiàn)象，不過如果其產(chǎn)生的熱功率不是很大的話，不會造成什么重大紕漏和影響。但是電阻間如果因為接觸不良而導(dǎo)致電阻與預(yù)期計算的電阻不合，此時就會造成電阻發(fā)熱情形。接觸不良的原因可能是多方面的，可能是因為電阻本身的設(shè)計就不合理從而導(dǎo)致此種現(xiàn)象的發(fā)生，也可能是由于施工過程的不嚴(yán)格，并沒有完全依照說明或步驟進(jìn)行操作實施，使得接觸點的電阻升高，第三，可能是因為清潔工作沒做好，接觸部位由于一些化學(xué)因素，常年受環(huán)境影響使得其腐蝕或者被污染，這些都會使電阻變大，使電阻損耗。

1.3 漏電現(xiàn)象造成的發(fā)熱現(xiàn)象

由于電壓分布的不規(guī)律或者異常導(dǎo)致電流增大以致泄露的情形都會引起發(fā)熱現(xiàn)象。正常情況下，避雷器和絕緣子的高壓設(shè)備工作時都會有特定的泄露電流情形的發(fā)生，但控制在一定范圍內(nèi)是不會出現(xiàn)問題的，可是當(dāng)這些高壓設(shè)備出現(xiàn)故障或無法正常工作時，其電壓的分布就會受到影響，還會加大電流的大小，由此致使設(shè)備表面溫度過高引起發(fā)熱現(xiàn)象。

1.4 由于介質(zhì)的損耗造成的發(fā)熱現(xiàn)象

用作電氣內(nèi)部或載流導(dǎo)體附近電氣絕緣的電介質(zhì)材料，在交變電壓的作用下引起的能量損耗，通常稱為介質(zhì)損耗，由此產(chǎn)生的損耗發(fā)熱功率表示為：P=U2Cωtgδ（U為施加電壓；ω為交變電壓的角頻率；C為介質(zhì)的等值電容；tgδ為絕緣介質(zhì)損耗因數(shù)或介質(zhì)損耗正切值；ω=2πf）。由于絕緣電介質(zhì)因介質(zhì)損耗產(chǎn)生的發(fā)熱功率與所施加的電壓平方成正比，而負(fù)荷電流大小無關(guān)，所以這種損耗發(fā)熱為電壓效應(yīng)引起的發(fā)熱。當(dāng)絕緣介質(zhì)性能出現(xiàn)故障時，會引起絕緣的介質(zhì)損耗（或絕緣介質(zhì)損耗因數(shù)tgδ）增大，因此導(dǎo)致介質(zhì)損耗發(fā)熱功率增加，設(shè)備運行溫度升高。主要原因有：固體絕緣材料材質(zhì)不佳或老化；液體絕緣介質(zhì)性能劣化、受潮以及化學(xué)變化（如絕緣油的受熱與氧化）。

除了以上列舉的發(fā)熱情形，設(shè)備或者電力系統(tǒng)的不合理也會引起發(fā)熱現(xiàn)象，也要注意對設(shè)備進(jìn)行冷卻和散熱。

2 怎樣控制電器設(shè)備的發(fā)熱，出現(xiàn)故障時怎樣處理

2.1 提高檢查時的質(zhì)量

在各個環(huán)節(jié)的檢查中要加大設(shè)備的檢查，完善其檢察制度和結(jié)構(gòu)，針對不同的情況作出合理有效的安排，招攬高素質(zhì)的人才進(jìn)行審查巡視，將檢查人員的作用發(fā)揮到最大，加大對各個環(huán)節(jié)的巡回和管理，嚴(yán)格要求審查人員，嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行實施執(zhí)行。在檢查中，會遇到各種各樣的情形，有些發(fā)熱現(xiàn)象可以直接觀測到，不用借助其他儀器，所以可以及時有效的對其進(jìn)行處理。但是有些現(xiàn)象是不能直接用肉眼觀察的，此時就需要管理檢察人員嚴(yán)格要求自己，擺正自己的工作太多，不能有絲毫的懈怠，將檢查的質(zhì)量提高，及時發(fā)現(xiàn)問題及時解決問題。并且特殊情況下，要特殊對待，學(xué)會分情況處理問題。這樣才可以有效避免甚至杜絕因發(fā)熱現(xiàn)象帶來更重要的問題隱患，減少不必要的損失。

2.2 提高檢查維修的質(zhì)量

（1）提高金屬質(zhì)量。注意選用維修時的金屬物品，要使用質(zhì)量上乘的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，性能與載流量等要符合設(shè)計的要求，制止劣質(zhì)產(chǎn)品進(jìn)入電網(wǎng)系統(tǒng)并進(jìn)行運行調(diào)試。

（2）對接觸面做好光滑處理。不得使接觸面的接頭地兒存在任何不平或毛刺的地方，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，要用質(zhì)量優(yōu)質(zhì)的銼刀將其磨平，保持接觸免得光潔。但應(yīng)注意母線加工后的截面減少值；銅質(zhì)不超過原截面的3%，鋁質(zhì)不超過5%。

（3）防治被氧化。因為店里系統(tǒng)的設(shè)備常年暴露于空氣中，由于化學(xué)因素在它和大氣的接觸中會發(fā)生氧化現(xiàn)象，這就要求我們對出現(xiàn)的現(xiàn)象進(jìn)行處理，但是不能盲目運用試劑，應(yīng)該用導(dǎo)電膏進(jìn)行防氧化抗氧化處理而不是選擇常用的凡士林來增強抵抗。

2.3 對驗收環(huán)節(jié)加強管理

在驗收環(huán)節(jié)工作的人員一定要堅持立場，有較強的專業(yè)素養(yǎng)，嚴(yán)格按照檢查的結(jié)果說事，要有責(zé)任心，制定嚴(yán)格的制度與流程，并且嚴(yán)格按照流程執(zhí)行工作，不能徇私舞弊，保證電力系統(tǒng)質(zhì)量。

2.4 紅外檢測技術(shù)的運用

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，我國在電力系統(tǒng)中引進(jìn)了很多先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，在由于變電設(shè)備發(fā)熱而導(dǎo)致的故障中，引進(jìn)了紅外成像儀，這種設(shè)備可以實行在線監(jiān)測，它是一種集多種學(xué)科于一體的先進(jìn)技術(shù)，通過對設(shè)備的紅外發(fā)熱的狀況，采集相關(guān)的信息，然后通過一定的程序顯示在熒光屏上，對于設(shè)備的運行狀況可以有清晰的展現(xiàn)。這種設(shè)備的使用是一種技術(shù)上的改革，要比傳統(tǒng)的紅外測溫儀更加的準(zhǔn)確和快速。通過紅外成像儀的使用，可以對變電設(shè)備進(jìn)行實時在線監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)設(shè)備表面的溫度出現(xiàn)異常就會提前發(fā)出預(yù)警信號，然后采取相應(yīng)的控制處理措施，避免了因為設(shè)備出現(xiàn)故障才對其進(jìn)行維修的缺點，減少了故障發(fā)生率，節(jié)省了大部分成本。在實際的應(yīng)用中已經(jīng)得到了很好的印證，由于其快速準(zhǔn)確并且不用接觸的特點，在使用的過程中可以及時的發(fā)現(xiàn)問題，避免了事故的發(fā)生，為電網(wǎng)的穩(wěn)定運行提供了保障。

3 結(jié)束語

由于變電設(shè)備的發(fā)熱現(xiàn)象，會導(dǎo)致變電設(shè)備故障的發(fā)生，在所有的故障中占據(jù)了大部分比例，對電網(wǎng)的穩(wěn)定運行有很大的影響。所以在變電設(shè)備的故障檢測方面利用了紅外成像儀，可以通過對設(shè)備表面溫度的測量檢測到設(shè)備的故障，提前做出預(yù)警，并且可以迅速的找到故障發(fā)生點，及時的采取處理措施，減少了事故發(fā)生率，節(jié)省了大量的成本。同時在對變電設(shè)備設(shè)計制造的過程中應(yīng)該對于使用中容易出現(xiàn)缺陷的部位進(jìn)行改良，在技術(shù)上有所創(chuàng)新，在使用設(shè)備的過程中，應(yīng)該加強對設(shè)備的日常養(yǎng)護(hù)工作，盡量的減少設(shè)備故障的發(fā)生幾率，為電網(wǎng)的穩(wěn)定運行提供良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]陳永輝，蔡葵，等.供電設(shè)備紅外診斷技術(shù).中國水利水電出版社.

[2]行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).DL/T 664-2008，帶電設(shè)備紅外診斷應(yīng)用規(guī)范[S].

[3]姚春球.普通高等學(xué)校十五規(guī)劃教材發(fā)電廠電氣部分[M].北京：中國電力出版社，2004.