變電運行設(shè)備發(fā)熱原因及解決措施探討

鄧云 張莉 賈玉鳳

摘要：電氣設(shè)備發(fā)熱是變電運行中比較常見的故障，嚴(yán)重影響到電力系統(tǒng)運行的安全性。電氣設(shè)備是變電站中重要的組成部分，在長期運行的情況下，由于受到運行環(huán)境或者人為誤操作的原因，經(jīng)常會導(dǎo)致電氣設(shè)備發(fā)熱，從而引發(fā)安全事故，對供電公司造成極大的經(jīng)濟(jì)損失。所以對于變電運行中電氣設(shè)備發(fā)熱的原因要進(jìn)行深入的分析，找出問題的關(guān)鍵所在，然后制定出行之有效的預(yù)防措施，為變電站的安全運行創(chuàng)造有利的條件。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);變電設(shè)備;發(fā)熱故障;監(jiān)控措施

在電力設(shè)備的各類缺陷中，設(shè)備發(fā)熱缺陷是很嚴(yán)重的缺陷之一，《變電設(shè)備缺陷管理標(biāo)準(zhǔn)》將很多發(fā)熱缺陷歸屬緊急缺陷和重大缺陷，其中緊急缺陷包括：①設(shè)備溫度上升很快，堅持運行有危險者。②設(shè)備接頭或線夾過熱，達(dá)到90℃及以上者。③設(shè)備的絕緣，穩(wěn)升及強(qiáng)度等技術(shù)數(shù)據(jù)超過極限值。重大缺陷包括：①設(shè)備內(nèi)部發(fā)熱，外殼溫升大于20℃。電纜外皮發(fā)熱，溫度超過45℃者。②導(dǎo)線、地線斷股、散股和電纜外絕緣受熱變色、變形或有異味，經(jīng)確認(rèn)，在短期內(nèi)不再發(fā)展者。③裸導(dǎo)體設(shè)備或者設(shè)備的接頭及連接部分發(fā)熱，溫度的最高值不超過80℃者。發(fā)熱缺陷占整個電力設(shè)備缺陷的比例非常高。據(jù)統(tǒng)計，發(fā)熱缺陷約占緊急缺陷類的60%，成為影響安全運行的重要因素。及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備發(fā)熱缺陷，將發(fā)熱缺陷消除在初始狀態(tài)，是保證設(shè)備的安全運行，降低檢修成本，減少事故發(fā)生，避免被迫停電的關(guān)鍵。

1變電設(shè)備發(fā)熱故障原因總結(jié)

1.1鐵損發(fā)熱

大部分變電設(shè)備都需要經(jīng)受高壓電流負(fù)荷，比如變壓器或者電抗器，其內(nèi)部鐵芯很容易由于局部過熱產(chǎn)生短路現(xiàn)象，從而對變壓設(shè)備的安全性產(chǎn)生不良影響。高壓電氣在運行過程中，因為電流運行會出現(xiàn)電磁效應(yīng)，對鐵磁產(chǎn)生影響，從而出現(xiàn)鐵損發(fā)熱現(xiàn)象。產(chǎn)生上述現(xiàn)象的主要原因包含鐵芯質(zhì)量不合格、電流運行不正常等。

1.2電阻損耗法熱

電阻損耗發(fā)熱屬于常見的變電設(shè)備發(fā)熱現(xiàn)象，該現(xiàn)象的產(chǎn)生主要是因為電阻的熱效應(yīng)。變電設(shè)備的大部分元器件包含一定的金屬特性，而金屬本身就存在電阻。變電設(shè)備運行時，電流會流經(jīng)金屬導(dǎo)體設(shè)備，此時就容易產(chǎn)生熱量。電阻損耗發(fā)熱常出現(xiàn)在線路連接的位置，當(dāng)線路連接位置處的電阻值比較小時，出現(xiàn)的發(fā)熱現(xiàn)象并不是特別明顯，但是連接位置的電阻值超出線路中的電阻值時，電流流經(jīng)連接位置時因為受到的阻力增加，因此就很容易出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象，從而引發(fā)絕緣受損問題。出現(xiàn)上述現(xiàn)象的主要原是線路設(shè)計不合理。在進(jìn)行線路結(jié)構(gòu)設(shè)計時，并未對電阻因素進(jìn)行考慮，同時受到外部環(huán)境影響，很容易導(dǎo)致電阻增加現(xiàn)象，造成電阻損耗發(fā)熱問題，從而影響變電運行的安全性。

1.3電壓分布不正常以及泄露電流增加

變電設(shè)備包含避雷針、絕緣子等高壓設(shè)備，在正常工作時，都會存在一定的漏泄電壓和電流分布。一旦電壓設(shè)備發(fā)生故障，電壓分布和泄漏電流的大小都會導(dǎo)致高壓變電設(shè)備表面溫度太高現(xiàn)象，此外高壓設(shè)備負(fù)荷太大、設(shè)備散熱系統(tǒng)與冷卻系統(tǒng)設(shè)備存在問題等都會造成表面溫度太高現(xiàn)象。

1.4介質(zhì)損耗

介質(zhì)損耗主要是指載流導(dǎo)體周圍或者變電設(shè)備內(nèi)部的電解質(zhì)絕緣材料，出現(xiàn)發(fā)熱的原因主要是電壓效應(yīng)。交變電壓的產(chǎn)生會影響變電設(shè)備的能量損耗，介質(zhì)損耗的影響因素包含交變電壓的角頻率、變電設(shè)備比施加的點壓、絕緣截止的損耗因數(shù)和損耗正切值、介質(zhì)的等值電容。理論意義上，介質(zhì)損耗發(fā)電和電流負(fù)荷之間沒有直接關(guān)系，影響最大的因素其實是電壓。變電設(shè)備在運行的過程中如果出現(xiàn)絕緣介質(zhì)性能故障問題，會增加絕緣介質(zhì)的損耗，提升設(shè)備的運行溫度。出現(xiàn)介質(zhì)損耗發(fā)熱的原因包含兩類：①固體形態(tài)絕緣材料老化或者材質(zhì)低;②液體形態(tài)絕緣介質(zhì)的性能差、發(fā)生化學(xué)變化、老化受潮。

2變電運行設(shè)備發(fā)熱故障的監(jiān)控措施

2.1 智能機(jī)器人系統(tǒng)的使用

傳統(tǒng)的變電運維人員需承擔(dān)巡視、操作以及相當(dāng)部分設(shè)備的檢修工作，新生產(chǎn)模式相比于過去的傳統(tǒng)運維模式，發(fā)生了較大的變化，現(xiàn)場工作人員的勞動強(qiáng)度加大，安全責(zé)任加大。伴隨自動化技術(shù)和智能機(jī)器人在各行各業(yè)的快速發(fā)展，由智能機(jī)器人替換現(xiàn)場運維人員實施設(shè)備巡檢的模式將成為變電站發(fā)展的必然趨勢。按照變電運行設(shè)備狀態(tài)評價結(jié)果，同時結(jié)合設(shè)備紅外測溫值、存在的隱患與設(shè)備運行環(huán)境等影響設(shè)備安全運行的因素，實施統(tǒng)計和綜合分析，評價變電站運行狀態(tài)，并按照不同運行狀態(tài)來確定變電站的巡視內(nèi)容與周期。本文在對變電運行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控時，選擇了智能機(jī)器人系統(tǒng)，該系統(tǒng)的實施能夠?qū)ψ冸娺\行設(shè)備的運行情況進(jìn)行實時監(jiān)控，利用測溫和設(shè)備三相對比的方式，設(shè)置設(shè)備異常警告值，通過觀察智能機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)置值的變化，了解變電運行設(shè)備的溫度情況，一旦出現(xiàn)溫度異?，F(xiàn)象，可以及時檢查原因并給予合理、有效的措施，避免引發(fā)不必要的損失。雖然該系統(tǒng)的使用可以更加及時的發(fā)現(xiàn)運行設(shè)備存在的發(fā)熱故障問題，但是我們還需要必要的輔助手段進(jìn)行監(jiān)測，這樣才可以確保變電運行設(shè)備的順利使用。

2.2 使用紅外線檢測輔助技術(shù)

為了確保變電設(shè)備安全運行，可以設(shè)定一定的技術(shù)進(jìn)行輔助檢測，紅外線檢測技術(shù)就是常用的檢測技術(shù)。紅外線檢測技術(shù)可以充分利用科學(xué)原理，實時監(jiān)控變電設(shè)備的具體運行狀況，這樣可以降低由于發(fā)熱現(xiàn)象引發(fā)的設(shè)備安全事故。紅外線檢測技術(shù)主要是利用熱成像儀來檢測變電設(shè)備的運行狀況，一旦變電設(shè)備出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象，檢測到的信息會立即顯示在熒光屏上邊，同時還會發(fā)出相應(yīng)的預(yù)警提示，工作人員可以根據(jù)提示信息及時采取有效措施進(jìn)行解決，避免引發(fā)更多的問題。

2.3嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)備檢修標(biāo)準(zhǔn)

為了提升變電運行設(shè)備金具質(zhì)量、接觸面處理檢修質(zhì)量，在進(jìn)行變電運行設(shè)備配件時，需要選擇質(zhì)量合格的配件，此外變電運行設(shè)備的載流量和動熱穩(wěn)定性能也需要符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求，避免使用質(zhì)量不合格的產(chǎn)品。變電運行設(shè)備和線路接頭位置都需要使用電力復(fù)合脂進(jìn)行防氧化處理，同時需要銼刀對接頭接觸面進(jìn)行平整處理，減少不必要的毛刺，使接觸面更加平整。在對設(shè)備進(jìn)行檢修驗收時，需要重視變電運行設(shè)備的檢修技術(shù)、檢修質(zhì)量以及檢修標(biāo)準(zhǔn)，因此在檢修時需要重復(fù)進(jìn)行檢查和核實，檢測時需要嚴(yán)格按照檢修驗收制度進(jìn)行執(zhí)行，確保檢修工作可以達(dá)標(biāo)。

2.4 強(qiáng)化變電運行設(shè)備的驗收管理

運行工作人員在參與設(shè)備驗收工作時，需要克服技術(shù)關(guān)、面子關(guān)、人情關(guān)。工作人員需要具備較高的工作責(zé)任心，管理人員需要制定嚴(yán)格的制度驗收制度，在開展驗收工作時需要按照驗收的規(guī)定流程進(jìn)行驗收工作，確保變電運行設(shè)備的檢修質(zhì)量。

四、結(jié)束語

供電公司想要穩(wěn)定、安全的發(fā)展下去，不但需要制定并完善各項安全保障機(jī)制，積極引進(jìn)各項先機(jī)設(shè)備，不斷提升工作人員的專業(yè)能力和綜合素質(zhì)，從而有效的解決變電運行設(shè)備的發(fā)熱故障，為供電公司的順利、穩(wěn)定、健康的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙佩光.淺談變電運行電氣接頭發(fā)熱的原因與解決辦法[J].華東科技：學(xué)術(shù)版，2017（9）：268-268.