一次設備接點過熱原因分析及監(jiān)測處理

李宇飛

黑龍江省黑河供電公司

電氣設備的連接點或觸頭過熱后，會引起觸點變形或接頭燒損或者燒斷，引發(fā)系統(tǒng)故障，如何保證電力設備安全、健康供電已經(jīng)成為嚴峻的課題。隨著科技的發(fā)展，一種帶電監(jiān)測設備健康水平的儀器已經(jīng)在電力生產(chǎn)中發(fā)揮著作用，可以在設備運行中對設備進行帶電監(jiān)測，準確判定設備過熱部位是否超過設備運行允許溫度，超出允許溫度后及時反饋給專業(yè)人員，避免設備接點長期過熱而引發(fā)事故。因此，必須對設備過熱的原因加以歸類、分析，為帶電監(jiān)測提供更加翔實的依據(jù)，保證運行設備健康穩(wěn)定運行。

1 電氣設備間的接觸形式及過熱原因

電力系統(tǒng)中的電氣設備與設備、母線與母線、母線與設備之間、設備自身（斷路器）的連接都是通過接頭或觸頭來實現(xiàn)的，在運行中，由于種種原因經(jīng)常出現(xiàn)連接頭過熱，如果發(fā)現(xiàn)和處理不及時，就會引起連接頭因過熱而變形、融化、燒斷或引起短路，嚴重影響系統(tǒng)安全運行，隨著電力事業(yè)的不斷發(fā)展，線路負荷越來越大，設備連接點負載電流越來越高，對設備觸頭過熱進行探討、監(jiān)測進而找出抑制發(fā)熱的方法是非常必要的。

電氣設備連接導通形式

點接觸：利用點接觸來完成電氣設備的連接實現(xiàn)倒流作用。

線接觸：接觸面由一條線接觸來實現(xiàn)電氣設備倒流作用。

面接觸：電氣設備接頭的面與設備線夾的面、母排搭接面等接觸來實現(xiàn)倒流作用。

無論什么形式的連接都會存在一定的接觸電阻，就會消耗一部分電能，在能量轉(zhuǎn)換過程中，接觸點就會發(fā)熱，溫升在規(guī)定范圍內(nèi)是正常的，超過規(guī)定范圍內(nèi)就是過熱，必須進行及時處理，否則，隨著溫升的不斷增高，就會導致接觸部位燒紅、融化、燒斷。

電氣設備接頭過熱原因

過載：設計時選用導線和設備不合理或者設備質(zhì)量不合格，載流超過額定值，都會引起過載發(fā)熱。如：220KV多寶山變SVC 裝置的開關柜燒損，由于SVC 支路電流大，開關柜內(nèi)互感器配裝定值小，長期過載運行，使部件或者接頭嚴重過熱，最后，開關柜發(fā)生著火，迫使設備停止運行，重新訂購滿足負荷要求的開關柜后，安裝后設備運行不再過熱。

設備接觸面接觸不良：銅鋁接頭電解腐蝕嚴重，經(jīng)常操動的設備軟連接，隔離開關動靜觸頭等處發(fā)熱。如：110KV 園區(qū)變1、2 號主變高壓套管接頭，35KV 主受開關與電流互感器接頭，由于電解腐蝕導致接頭氧化嚴重造成嚴重過熱。220KV 北安變110KV 北西線刀閘，由于運行時間長，導致觸頭壓力彈簧疲勞，接觸壓力損傷，導致刀閘出題偶嚴重過熱。電流互感器內(nèi)部一次接頭松動，造成過熱甚至著火，220KV 多寶山變SVC 電抗器B 相下部接觸面因螺栓松動而嚴重過熱，TCR 支路進線刀閘因容量不夠而過載發(fā)熱。

鐵芯發(fā)熱：變壓器、電流互感器、電壓互感器等設備的絕緣損壞或者長期過電壓、渦流損耗和磁滯損耗的增加、鐵芯多點接地都會引起鐵芯過熱。如：110KV 園區(qū)變3 號主變，紅外線測溫時發(fā)現(xiàn)主變本體郵箱下部一點溫度異常增高，220KV 多寶山變3 臺10KV 電抗器開關柜后網(wǎng)門安裝電流互感器處溫度異常增高。

散熱不良導致的設備過熱：各種電氣設備一般都有一定的散熱或通風措施，若這些措施損壞也能造成設備過熱，盡管對這杯損壞不嚴重，但是，長此以往也會危及設備絕緣而導致事故。如：220KV 多寶山1 號主變4月份室外還比較寒冷的環(huán)境下，主變本體溫度就達到90℃，其原因是主變安裝后，所有散熱器下截門沒有打開，溫度無法散熱，110KV 園區(qū)變10KV1 號主受開關柜溫度異常增高。

短路：一般發(fā)生在設備安裝在狹小的空間內(nèi)的電氣設備，由于鐵件、螺釘松動掉落后，造成兩相或三相短路。如：110KV 依安變10KV 分段開關柜，由于小車開關的固定螺釘松動脫落后，造成兩相短路，致使開關柜燒毀。

2 電氣設備接點過熱的原因分析及處理

過載過熱的原因及處理：新裝設備在選擇使用時載流額定值低于負載負荷，使用后，由于過載而發(fā)熱，運行的設備過載發(fā)熱是由于線路負荷增加超過了當時安裝的負載，因此，解決問題的方法就是合理的測算出線路負載電流的大小來選擇設備載流能量；新增負荷的運行設備，如果負荷增加后，應該重點測算增加的負荷量更換適合的載流設備，避免因為載流過大而引起設備過熱。

接觸不良引起的過熱原因及處理：設備在安裝和拆接頭時緊固螺栓沒有擰緊，電流逐漸增大后，過熱現(xiàn)象就會產(chǎn)生；如：220KV 多寶山變SVC 電抗器B 相下部接觸面因螺栓松動而嚴重過熱就是四個緊固螺栓松動造成的；電氣接頭的接觸面嚴重氧化致使接頭電阻增大導致接點過熱，針對過熱原因，我們應該采取的措施是加強驗收把關，對新安裝的設備接頭和因為檢修而拆接的接頭嚴格執(zhí)行三級驗收，確保接頭緊固；對那些在環(huán)境惡劣條件下運行的設備接頭采取防氧化措施，就是采用凡士林外部涂抹、接觸面采取導電膏均勻涂抹，保證設備接點不氧化；刀閘接觸過熱的原因是運行時間太長，刀閘經(jīng)出頭彈簧老化，彈力下降導致觸頭接觸壓力降低，刀閘接觸不緊密，應該根據(jù)這些原因，結(jié)合停電機會對刀閘觸頭壓力進行全面檢查，對于觸頭壓力不足的，應該及時更換，保證刀閘運行時不發(fā)生過熱現(xiàn)象。

鐵芯發(fā)熱的原因及處理：變壓器在運行時存在鐵損，在正常運行時，隨著油流有規(guī)律的運動，一些細小的鐵屑隨著油流運動，當變壓器停電后，油流靜止，細小鐵屑附著在鐵芯上，可能造成鐵芯多點接地，當主變恢復運行后，接地點就會產(chǎn)生環(huán)流而引起發(fā)熱，不是死接地點，我們科采取外部大電流沖擊，將接地點瞬間沖開，主變鐵芯多點接地一旦成為死點，就必須對主變吊芯檢修，消除多余接地點。

散熱不良引起的過熱原因及處理：設備運行中會產(chǎn)生熱量，如果空間散熱不良，沒有空氣對流，就會使熱量積聚使設備更加過熱，針對這個問題，我們采取在高壓室安裝排風機，使高壓室內(nèi)空氣形成對流，將熱量散除。110KV 園區(qū)變10KV1 號主受開關柜、多寶山電抗器開關柜我們就是采取這樣的措施進行散熱，效果明顯。

3 預防電氣設備接頭過熱故障的對策

高壓電氣設備接點過熱按其機理可分為三個階段。

1）過熱起始階段溫升30-220K，由于接觸面污穢、雨水、雪霜等因素影響，導致接觸面氧化形成氧化膜，接點接觸電阻增大而發(fā)熱。

2）過熱變形、變色階段溫升220-420K（鋁）560K（銅）由于接點松動或接觸壓力不足，大電流流過，可以明顯看到接點變色、變形，室內(nèi)設備還能聞到燒焦異味。

3）電弧燒溶階段溫升660K（鋁）1080K（銅），設備接點由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)。

預防過熱對策

加強設備巡視，各變電站應該制定設備巡視計劃，對負荷大的線路應該進行特巡，及時發(fā)現(xiàn)設備過熱點，然后加以消除，保證設備健康運行。

利用先進科技采用紅外線測溫儀進行帶電跟蹤測量。

紅外線檢測儀是在設備帶電的情況下進行的一種高科技測溫技術，通過操作可以顯示出設備熱成像，能夠準確判斷出過熱位置、過熱溫度，具有準確、快速等優(yōu)點，尤其對電氣設備接點的早期過熱缺陷能夠做出可靠的預測，代替了傳統(tǒng)試溫臘片測試，推進了設備狀態(tài)檢修的開展。

紅外線檢測技術的應用對提高電氣設備的可靠性與安全性、提高經(jīng)濟效益、降低搶修成本都有著重要的意義，也是目前在預知檢修領域中一種最好的手段。

紅外線檢測人員培訓與合理配置，目前，紅紅外線檢測人員是由高壓試驗人員擔任，其弊端就是實驗人員對一次設備接線點部位、位置、熱點怎么描述還不夠準確，比如：主變套管將軍帽、設備線夾、導線線夾等描述不準確，這樣，當處理過熱點的時候，熱點找的不準確，建議由一次檢修專業(yè)和高壓試驗人員共同來完成帶電檢測，更準確的發(fā)現(xiàn)設備接頭的過熱點，便于盡快消除。

4 結(jié)語

隨著狀態(tài)檢修的不斷深入，各個變電所將由原來的多人值守逐漸過渡到無人值守，這就要求設備的穩(wěn)定性能、健康水平必須上升到一個高度，設備的可靠性能必須達到百分之百，這樣，就要求我們從事電力檢修的人員一是要保證檢修質(zhì)量。二是加強設備驗收，嚴格執(zhí)行驗收關。三是利用遠紅外檢測盒診斷技術實時地對設備接頭盒設備進行監(jiān)測，準確判斷出故障，為設備健康運行提供準確依據(jù)，保證設備穩(wěn)定運行。