電氣設備異常發(fā)熱的預防探討

摘要：文章闡述了電氣設備異常發(fā)熱預防的必要性，分析了產(chǎn)生電氣設備異常發(fā)熱的原因，探討了規(guī)范設計，認真選型；改進施工工藝，確保施工質(zhì)量；嚴格規(guī)章，運行、檢修維護到位管理；創(chuàng)新改進，加強設備技術改造工作四個方面的問題，對預防電氣設備異常發(fā)熱具有很好的指導意義。

關鍵詞：電氣設備；異常發(fā)熱；發(fā)熱預防；設備接頭；隔離開關 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM63 文章編號：1009-2374（2015）32-0059-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.32.032

1 電氣設備產(chǎn)生異常發(fā)熱的原因

1.1 設備接頭異常發(fā)熱原因

1.1.1 未按設計標準設計，設備通風設施不足，設備選型錯誤或選用的構件型號偏小，不能滿足實際容量要求，長期過載運行。

1.1.2 安裝施工工藝不符合標準。如：鍍銀觸頭按非鍍銀處理，銅、鋁過渡連接未做技術處理，接頭接觸面有毛刺、不平整等處理不到位；一些彎曲、扭轉金屬排施工工藝不良造成連接部位接觸不良或接觸面達不到要求。

1.1.3 運行、檢修維護管理不善。在非正常運行方式下長周期過負荷運行，未能及時調(diào)整；在檢修維護工作中，定期測試、維修項目未將“設備接頭”列入，僅在運行中接頭被發(fā)現(xiàn)有異常發(fā)熱跡象時才去測溫，并簡單采用減負荷或停電檢修的辦法緩解或處理，未徹底根除缺陷；不按照檢修規(guī)程檢修、維護、保養(yǎng)，超期服役。平時不注意接頭部位的詳細檢查，有效接觸面減少及內(nèi)部有雜質(zhì)或毛刺的缺陷以及運行過程中震動等造成固定螺絲輕微松動都未能及時發(fā)現(xiàn)。

1.2 隔離開關異常發(fā)熱原因

1.2.1 結構設計不合理、制造工藝不良，刀閘本身存在質(zhì)量缺陷。如刀片與靜觸頭接觸面積太小，電流壓紅線運行已過負荷；一些GW4-35系列老刀閘其觸指之間彈簧運行一段時間后很快會出現(xiàn)氧化的問題，從而使得其有效直徑的數(shù)組很大程度上減少，并且隨著彈簧受到的疲勞增加，最終會使其失去彈性并且導致出現(xiàn)異常發(fā)熱問題的幾率增大。

1.2.2 安裝檢修工藝不過關。如GW4型系列的刀閘的觸頭往往會安裝在不同的水平面上，這一措施往往會導致其整體的流通能力得到較大程度的降低，最終有很大概率造成隔離開關接觸不良問題的出現(xiàn)。因安裝檢修不符合工藝要求，出現(xiàn)倒閘操作中觸頭未合到位或合過頭現(xiàn)象等，最終都將導致異常發(fā)熱。

1.2.3 惡劣環(huán)境影響。戶外刀閘在風霜雨雪、日照、日夜溫差以及自身磁場的共同作用下，加速了觸指之間接觸面的氧化和結垢程度；環(huán)境污染造成刀閘上的彈簧部件銹蝕老化變差甚至斷裂，最終都會因接觸不良而導致異常發(fā)熱。

1.3 設備其他部件異常發(fā)熱原因

因三相電流不平衡產(chǎn)生負序磁場，以兩倍同步轉速掃過轉子表面使發(fā)電機轉子過熱；因鐵芯多點接地使過流增大使變壓器過熱；因諧波造成變壓器繞組、流變、電抗器、電容器溫度升高；因使用普通金屬環(huán)產(chǎn)生渦流導致固定單相電纜過熱；因接觸不良導致開關本體內(nèi)部異常發(fā)熱等。

2 預防電氣設備異常發(fā)熱的措施

2.1 規(guī)范設計，認真選型

嚴格按照設計規(guī)程要求進行設計、選型。設備設計容量具有前瞻性，運行不過載，設備熱穩(wěn)定、動穩(wěn)定校驗滿足要求。注重優(yōu)選產(chǎn)品質(zhì)量好、設備廠家信譽高的產(chǎn)品，并充分考慮在過載情況下的最大承受能力，防止金屬導體過快氧化而異常發(fā)熱；對設備的連接樁頭盡可能選用同一種導電材料連接，如不同的導電材料連接應定期緊固螺絲，防止熱脹冷縮、螺絲松動而異常發(fā)熱。

2.2 改進施工工藝，確保施工質(zhì)量

嚴格施工工藝紀律，狠抓現(xiàn)場施工安裝質(zhì)量。在對于銅鋁的接觸部位進行處理的過程中，工作人員應當合理地控制其彎度和其本身應當具有的尺寸，并且對于特殊的部位尺寸和放料進行細致的檢查，最終能夠確保其壓力保持吻合。打磨接觸面的氧化層和污垢后要處理干凈，不得有毛刺或劃傷，不得用金屬鋃頭敲擊接觸表面而出現(xiàn)不平整；實施改并口線夾為壓接式，涂抹導電硅脂代替導電膏；嚴格按照廠家說明書的程序與工藝要求調(diào)試安裝刀閘，將螺桿式套管更換成母排式套管，接頭處由單螺栓改為接觸更為緊密可靠的多螺栓，螺栓式線夾更換成壓接式線夾；主變上下節(jié)油箱間高壓側的連接螺桿適當增加幾處短接銅片等。

2.3 嚴格規(guī)章，運行、檢修維護到位管理

2.3.1 合理調(diào)整運行方式。常規(guī)情況下保持發(fā)、供電系統(tǒng)按正常方式運行，設備壓紅線運行。廠用電系統(tǒng)一些公用高、低壓輔機，如給水泵、循環(huán)水泵、工業(yè)水泵、灰漿泵、燃油泵等應均勻分布各段母線上，無特殊情況不得切換為特殊方式運行，值長嚴格把關，以避免運行方式不當造成電氣設備過載異常發(fā)熱。

2.3.2 加強設備巡視檢查。按照定崗、定時、定路線加強設備巡視檢查，采取抽查掛牌與使用安全質(zhì)量檢查表的形式加強檢查監(jiān)督，強調(diào)檢查到位，注重提高運行值班巡檢質(zhì)量，及早、及時發(fā)現(xiàn)設備異常發(fā)熱缺陷，及時聯(lián)系消除或進行調(diào)整運行方式使之有效控制。主要采取以下手段加強檢查：

第一，通過眼觀、耳聞、鼻嗅、手摸簡單易行的方法檢查判斷接頭溫度變化。看：當設備異常發(fā)熱時，油漆變色或伴有龜裂、金屬異常變色、導線散股斷股和金屬構件變形等問題的出現(xiàn)，在這一過程中接頭存在異常的氧化物也會導致變形問題的出現(xiàn)。聽：設備有異常的震動或放電聲。嗅：當設備出現(xiàn)異常的發(fā)熱問題時，房間內(nèi)部往往會存在較為嚴重的異味，這種異味非常類似燒烤蒸發(fā)油質(zhì)時所產(chǎn)生的味道。摸：大多數(shù)人的手掌可以明顯地感覺到0.5℃以上的溫差，當開關柜內(nèi)設備異常發(fā)熱時，開關柜的外表溫度高于相鄰的柜體溫度，而電機外殼表面溫度與手感存在如下關系：30℃稍涼比體溫低，感覺稍涼；40℃稍溫，用手摸稍有溫感；45℃較為溫和，用手觸摸時會感到溫暖；50℃開始感覺到熱度，如果長時間接觸則會使得手掌變紅；55℃不能長時間接觸；60℃溫度較高，手掌接觸的時間不能超過3s；65℃即使進行3s以內(nèi)的觸摸也會感覺燙，在手掌離開后仍會感覺到溫度；70℃觸摸時間不能超過3s；75℃ 3s內(nèi)的接觸也會導致手掌燙得嚴重；80℃溫度極其高，不能夠進行觸摸，會導致乙烯樹脂出現(xiàn)蜷縮；85℃～90℃極熱，出現(xiàn)一種燒著了的感覺。

第二，對于試溫蠟片的情況進行觀察我們可以發(fā)現(xiàn)，可以通過對于設備上的熔化程度來有效地判定設備接頭的異常發(fā)熱情況。

第三，在進行巡檢時可以選擇攜帶紅外線設備，從而能夠便利地檢測每個接觸處的實際溫度，并且能夠?qū)τ陔娏鬏^大的設備進行更加便利的檢查和重點檢查。

第四，通過對于紅外線熱像儀進行應用，來對全廠的大負荷接電以及變壓器進行定期的檢查以及測溫工作，從而既可測得測點溫度，又能顯示溫度點、溫度面、溫度成分進行計算機處理的彩色圖像，及時掌握接頭的運行狀況。

2.3.3 提高設備檢修質(zhì)量。強化工作責任心教育，提高安全、質(zhì)量意識，嚴格工藝規(guī)程檢修，提高設備檢修質(zhì)量，完善并落實電氣設備接頭檢修工藝規(guī)范化標準。

第一，對接頭進行回路電阻測試，檢測電阻值是否滿足電氣設備接頭回路電阻檢測標準，對不滿足檢修標準的，則分解設備接頭進行處理。

第二，對于固定接頭自身的接觸狀況和平整度進行檢查，當發(fā)現(xiàn)其平整度較低時可以將其銼平，如果接觸面較為平整，則可以通過使用鋼絲或者是砂紙來對于其表面存在的氧化層進行清理。

第三，在進行氧化層清理之后及時使用凡士林，從而能夠使得不同材料的連接效果得到很好的涂覆支持，在這一過程中應當確保涂覆的均勻性。

第四，工作人員應當對于設備活動接頭的表面狀況進行全面的檢查，并且在這一過程中根據(jù)不同的情況選擇不同的處理方式。舉例來說，當期鍍銀層出現(xiàn)嚴重脫落時，工作人員應當對其接頭進行更換，從而能夠在此基礎上促進設備檢修質(zhì)量的有效提升。

第五，在對于活動觸頭壓緊的彈簧進行檢查后，如果在這一過程中出現(xiàn)了彈力降低、表面生銹或者是異常發(fā)熱等問題時，工作人員應當對其進行及時的更換，并且將彈簧進行壓平。

第六，修后再次用回路電阻測試儀測量接頭回路電阻，其測量值小于標準值即可，否則應找出原因，消除后再測，直至滿足標準要求為止。

2.3.4 把好設備檢修驗收關。加強檢修質(zhì)量監(jiān)督，嚴格三級驗收制度，把好檢修質(zhì)量驗收這個重要環(huán)節(jié)：

第一，修前是否精心策劃、精心組織、認真準備，所有易過熱部位檢查、處理是否列入檢修計劃項目，不漏項，不缺項。

第二，修中檢查接觸面是否清除臟污、氧化、銹蝕、燒損缺陷，是否對接頭的松緊、彈簧墊的壓接、接觸面的接觸良好。

第三，修后檢查接頭接觸是否精密，開關、刀閘三相是否同步接觸、水平同位、支柱垂直，合上刀閘后U型側壓簧受力是否均衡，緊固螺栓、螺母是否擰緊。

第四，大電流回路修后檢修人員是否出具設備接頭檢測數(shù)據(jù)并與標準值對照，使其在合格范圍內(nèi)。

第五，凡機組大、小修，是否實行設備修后冷熱態(tài)評價，落實責任考核，確保設備檢修質(zhì)量。

2.4 創(chuàng)新改進，加強設備技術改造工作

2.4.1 對運行容易異常發(fā)熱又是已淘汰的型號設備，安排資金計劃，爭取在夏季到來之前更換完畢；對設備老化、選型不當或容量不足的設備進行技術改造，更換不符合要求或老化的連接部件，不斷提高設備的健康水平。

2.4.2 創(chuàng)新電氣設備載流接頭的聯(lián)接工藝、應用效果好的新型接頭防腐劑，降低設備接頭被腐蝕后形成的接觸電阻，加強對螺栓、墊圈等緊固金具的正確使用，減少接頭異常發(fā)熱，改善和延長金屬載流接頭的壽命和運行效果。

3 結語

電氣設備是電力系統(tǒng)的重要組成部分，其工作可靠性與安全性對整個系統(tǒng)的運轉具有重要影響。在實際工作中，我們要重視電氣設備的異常發(fā)熱問題，并通過規(guī)范設計、改進施工工藝、嚴格規(guī)章、加強設備技術改造工作等措施預防異常發(fā)熱現(xiàn)象，確保電力系統(tǒng)的正常運行。

參考文獻

[1] 牛玉朕，單名山，李訓強.電氣設備的發(fā)熱故障分析及處理[J].電氣開關，2009，（3）.

[2] 陳鄧偉，王長義.基于功率損耗原理分析的電氣設備發(fā)熱研究[J].電氣技術，2013，（1）.

作者簡介：林東旭（1979-），男，福建建甌人，福建華電永安發(fā)電有限公司電氣專工，研究方向：生產(chǎn)管理。

（責任編輯：陳 潔）