變電電氣設(shè)備發(fā)熱故障的成因及處理方法研究

張曉彤

摘 要 在電力系統(tǒng)的運(yùn)行當(dāng)中變電電氣設(shè)備發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，對(duì)于電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定有著極大的意義。而在實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中，變電電氣設(shè)備時(shí)常會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱故障問(wèn)題，對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)造成不利的影響。為了確保電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的供電狀態(tài)，必須對(duì)變電電氣設(shè)備的發(fā)熱故障及其成因進(jìn)行細(xì)致的分析，并且采取有效的方法進(jìn)行處理，才能夠更好的維護(hù)電力系統(tǒng)的良好運(yùn)行。

關(guān)鍵詞 變電電氣設(shè)備；發(fā)熱故障；成因；處理方法

中圖分類號(hào) TM92 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2016）162-0191-02

在當(dāng)前的社會(huì)當(dāng)中，電力能源是最為重要的能源之一，在人們的日常工作、生活、生產(chǎn)當(dāng)中，都離不開(kāi)電力能源的應(yīng)用。電力系統(tǒng)是電力能源主要的供應(yīng)渠道，良好、穩(wěn)定的電力系統(tǒng)狀態(tài)對(duì)于整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都有著巨大的影響。作為電力系統(tǒng)中的重要組成部分，一旦變電電氣設(shè)備發(fā)生故障，將會(huì)造成很大的損失。對(duì)于變電電氣設(shè)備發(fā)熱故障這種主要的故障現(xiàn)象來(lái)說(shuō)，很多原因都會(huì)引起此種故障，并且造成較大的危害。因此需要在明確故障原因的基礎(chǔ)上，采取有效的方法進(jìn)行處理，從而確保變電電氣設(shè)備良好的運(yùn)行狀態(tài)。

1 變電電氣設(shè)備發(fā)熱故障的危害

變電電氣設(shè)備作為電力系統(tǒng)中的重要部分，其運(yùn)行狀態(tài)十分重要。而在其日常運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，由于一些原因的影響，很容易產(chǎn)生發(fā)熱鼓掌，從而對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響。例如，會(huì)造成更大的電力負(fù)荷損失，增加不必要的電能消耗，在設(shè)備發(fā)熱、集膚效應(yīng)的影響下，將會(huì)增加電阻，從而增加電能消耗。這是一個(gè)惡性循環(huán)，會(huì)造成變電電氣設(shè)備的故障和損壞。過(guò)多的熱量聚集還有可能引起火災(zāi)。在變電電氣設(shè)備溫度升高時(shí)，將更容易造成絕緣擊穿，從而引起短路事故，造成火災(zāi)[ 1 ]。如果電氣設(shè)備的散熱情況不佳，設(shè)備的一些位置將會(huì)始終處于高溫的狀態(tài)下，即使自身不發(fā)生燃燒，也有可能會(huì)將周邊的易燃物引燃，從而造成火災(zāi)。如果變電電氣設(shè)備溫度升高，將會(huì)降低絕緣材料的絕緣性能，加速絕緣材料的老化情況，因而更容易引發(fā)絕緣擊穿事故。另外，一旦半導(dǎo)體元件遭到熱擊穿，將會(huì)降低其性能發(fā)揮，或是將導(dǎo)線燒斷，造成短路故障。

2 變電電氣設(shè)備發(fā)熱故障的原因

在變電電氣設(shè)備的運(yùn)行當(dāng)中，如果自身質(zhì)量存在問(wèn)題，同時(shí)一些部分的接線不夠合理，就會(huì)造成電氣設(shè)備導(dǎo)線不暢通的情況。因此一旦負(fù)荷過(guò)大，變電電氣設(shè)備就會(huì)產(chǎn)生發(fā)熱故障[2]。在變電電氣設(shè)備的連接位置，可能出現(xiàn)污染、氧化等情況，從而增大電氣設(shè)備的接觸電阻，因而產(chǎn)生更多的熱量。具體來(lái)說(shuō)，有很多原因都會(huì)造成變電電氣設(shè)備的氧化問(wèn)題，例如，在搭接不同材質(zhì)的導(dǎo)體材料的過(guò)程中，電化學(xué)腐蝕的狀態(tài)會(huì)出現(xiàn)在導(dǎo)體的過(guò)渡面上，因此，在導(dǎo)體表面的金屬氧化膜，就會(huì)形成半導(dǎo)體的狀態(tài)，無(wú)法完全的實(shí)現(xiàn)絕緣。在長(zhǎng)時(shí)間的使用當(dāng)中，導(dǎo)體金屬自身也會(huì)自然氧化的轉(zhuǎn)變。因此，在電接觸面當(dāng)中，往往存在氧化的問(wèn)題，從而導(dǎo)致了變電電氣設(shè)備的發(fā)熱故障。如果存在著凹凸不平的設(shè)備連接接觸面，其會(huì)產(chǎn)生大于普通接觸面的電阻，因而電流流通能力會(huì)有所減弱。

如果電接觸面不平整，將會(huì)降低有效接觸面積，因此電流流通截面積就會(huì)變小，從而增加了電流的收縮效應(yīng)，收縮電阻升高，因而引發(fā)了發(fā)熱故障。在設(shè)備的連接位置，金屬之間沒(méi)有確保適當(dāng)?shù)膲壕o力，會(huì)增大連接位置的接觸電阻。從焦耳定律中能夠看出在電阻、發(fā)熱之間的關(guān)系是正比。如果接觸壓緊力適中，能夠粉碎接觸面氧化膜，從而增加實(shí)際接觸面積，降低收縮電阻和電接觸面接觸電阻，而如果接觸壓緊力不足，在電接觸面中，將會(huì)發(fā)生一些位置接觸良好、一些位置沒(méi)有接觸的情況，從而降低了有效接觸面積。當(dāng)接觸面中有電流通過(guò)的時(shí)候，指揮從實(shí)際接觸點(diǎn)中流經(jīng)，因而該位置的接觸線將會(huì)大幅收縮，從而產(chǎn)生收縮電阻，產(chǎn)生更多的熱量[ 3 ]。而如果接觸壓力過(guò)大，將會(huì)形成中間接觸、四周外翹的情況，降低有效面積，從而造成變電電氣設(shè)備發(fā)熱故障。

3 變電電氣設(shè)備發(fā)熱故障的處理

變電電氣設(shè)備的發(fā)熱故障可能是由于設(shè)備自身質(zhì)量問(wèn)題，或是電氣導(dǎo)線連接方式不合理引起的。因此，可以對(duì)設(shè)備本身進(jìn)行局部的改造和優(yōu)化，從而解決這一問(wèn)題。如果一些故障原因發(fā)生在無(wú)法進(jìn)行改造的位置，則需要對(duì)負(fù)荷進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕档?，或是?duì)設(shè)備進(jìn)行更換。對(duì)于變電電氣設(shè)備電接觸面氧化造成的發(fā)熱故障，通?？梢詫⒃O(shè)備連接位置的氧化面利用砂紙、銼刀等進(jìn)行擦除。在完成打磨之后，可以將凡士林、復(fù)合脂等具有保護(hù)性的物質(zhì)涂抹在設(shè)備接觸點(diǎn)表面位置，從而盡量長(zhǎng)效的避免接觸面再次氧化的問(wèn)題。不過(guò)，只是在一些常規(guī)材質(zhì)的導(dǎo)體接觸面氧化中可以采用這種方法[ 4 ]。

如果導(dǎo)體表面有鍍銀，則不能使用該方法進(jìn)行處理。在銀表面產(chǎn)生的氧化膜，通常導(dǎo)電性能會(huì)較為良好，因此如果將其進(jìn)行打磨擦除的處理，反而會(huì)造成導(dǎo)體導(dǎo)電性能的降低。另外，由于銀的金屬硬度較軟，其氧化層也不具備較高的硬度，因此如果施加了較大的壓力，將會(huì)在成氧化層的壓碎。所以，在進(jìn)行處理的過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)對(duì)此加以注意[5]。如果是由于導(dǎo)體接觸面灰塵過(guò)多而造成的發(fā)熱故障，需要將接觸面的灰塵進(jìn)行徹底的清除，從而解決發(fā)熱故障。在一些日常運(yùn)行中容易發(fā)生積灰、氧化的變電電氣設(shè)備來(lái)說(shuō)，應(yīng)當(dāng)定期進(jìn)行檢查和處理，從而避免發(fā)熱故障的產(chǎn)生。變電電氣設(shè)備發(fā)熱故障的另一個(gè)主要原因就是接觸面不平整，這一問(wèn)題可能是由于施工質(zhì)量不足、拆卸、組裝等操作次數(shù)過(guò)多而造成的。因此，對(duì)于這種故障問(wèn)題的處理，應(yīng)當(dāng)從設(shè)備的安裝開(kāi)始進(jìn)行重視，嚴(yán)格的控制設(shè)備安裝施工質(zhì)量。

在施工當(dāng)中，對(duì)電接觸面的平整度，應(yīng)當(dāng)采用專用量具進(jìn)行測(cè)量，確保良好的、符合要求的接觸面平整性。實(shí)際上，基于工藝技術(shù)等因素的限制，在實(shí)際加工當(dāng)中，往往難以實(shí)現(xiàn)絕對(duì)的接觸面平整。因此，在新設(shè)備的安裝過(guò)程中，可以采用壓花處理工藝，對(duì)變電電氣設(shè)備的電接觸面進(jìn)行處理。在接觸面當(dāng)中，利用液壓模具對(duì)均勻的點(diǎn)陣進(jìn)行壓出。將2個(gè)接觸面利用緊固螺栓進(jìn)行固定，在螺栓壓緊力的作用之下，2個(gè)接觸面上的點(diǎn)陣相互之間能夠緊密的咬合在一起。通過(guò)這種方式，能夠有效的增加有效接觸面積。在安裝新的變電電氣設(shè)備的過(guò)程中，該操作十分重要，通過(guò)電流有效傳輸面積的增加，降低電阻，從而對(duì)發(fā)熱故障能夠產(chǎn)生很好的預(yù)防作用。

4 結(jié)論

電力能源是當(dāng)前社會(huì)中的重要能源，為了確保電力供應(yīng)的充足、穩(wěn)定，應(yīng)當(dāng)對(duì)電力系統(tǒng)的良好運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行保證。作為電力系統(tǒng)中的重要部分，變電電氣設(shè)備發(fā)揮著極大的影響，一旦其產(chǎn)生發(fā)熱故障，將會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)造成極大的不良影響。因此，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到變電電氣設(shè)備的發(fā)熱故障及其原因，從而采取有效的方法進(jìn)行處理。

參考文獻(xiàn)

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