變電運(yùn)行設(shè)備發(fā)熱的故障原因及監(jiān)控措施

摘要：電氣設(shè)備發(fā)熱是變電運(yùn)行中比較常見的故障，嚴(yán)重影響到電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。電氣設(shè)備是變電站中重要的組成部分，在長(zhǎng)期運(yùn)行下，由于受到運(yùn)行環(huán)境或者人為誤操作的原因，經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致電氣設(shè)備發(fā)熱，從而引發(fā)安全事故，對(duì)電力企業(yè)造成極大的經(jīng)濟(jì)損失?；诖?，對(duì)變電運(yùn)行設(shè)備發(fā)熱的故障原因進(jìn)行分析，同時(shí)制定切實(shí)可行的防控措施具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，能維護(hù)變電站穩(wěn)定安全運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：變電運(yùn)行;設(shè)備發(fā)熱;故障;監(jiān)控策略

1變電站運(yùn)行設(shè)備發(fā)熱的故障原因

1.1鐵損發(fā)熱

大部分變電設(shè)備需要經(jīng)受高壓的電流，例如，像變壓器與電抗器，其內(nèi)部的鐵芯由于過熱造成短路，對(duì)設(shè)備的安全運(yùn)行產(chǎn)生影響。因?yàn)楦邏弘姎庠O(shè)備處于正常運(yùn)行狀態(tài)的時(shí)候，流經(jīng)的電流會(huì)產(chǎn)生電磁效應(yīng)，所以會(huì)不斷磨損鐵芯，形成鐵損發(fā)熱。而產(chǎn)生鐵損發(fā)熱的主要原因就是鐵芯的質(zhì)量不合格，或者是電流長(zhǎng)期處于高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，迫使鐵損發(fā)熱，從而大幅降低電力設(shè)備的絕緣性，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行產(chǎn)生危害。

1.2電阻損耗發(fā)熱

電阻損耗發(fā)熱是變電設(shè)備中比較常見的發(fā)熱現(xiàn)象，這主要是由于電阻的熱效應(yīng)而引發(fā)的。在變電設(shè)備中，大多數(shù)的元器件都含有金屬特性，而在金屬的內(nèi)部本身就存在一定的電阻，在變電設(shè)備運(yùn)行的過程中，當(dāng)電流通過金屬導(dǎo)體的設(shè)備時(shí)，就會(huì)因?yàn)槭艿诫娮璧淖枇Χa(chǎn)生熱量。電阻損耗發(fā)熱比較容易出現(xiàn)在線路連接處，當(dāng)連接處的電阻較小時(shí)，發(fā)熱現(xiàn)象不太明顯，當(dāng)連接處的電阻大于線路中的電阻時(shí)，當(dāng)電流流經(jīng)連接處時(shí)由于受到的阻力增大，所以就會(huì)發(fā)熱，導(dǎo)致絕緣受損。出現(xiàn)電阻損耗發(fā)熱的主要原因是線路設(shè)計(jì)不科學(xué)，設(shè)計(jì)線路的過程中，未對(duì)電阻因素產(chǎn)生的影響進(jìn)行全面分析，因?yàn)橥饨缦拗埔蛩氐拇嬖?，所以使得線路中電阻不斷增加，導(dǎo)致電阻損耗發(fā)熱現(xiàn)象的發(fā)生。

1.3介質(zhì)損耗介

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(huì)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(diǎn)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。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(shí)是電壓。變電設(shè)備在運(yùn)行的過程中如果出現(xiàn)絕緣介質(zhì)性能故障問題，會(huì)增加絕緣介質(zhì)的損耗，提升設(shè)備的運(yùn)行溫度。出現(xiàn)介質(zhì)損耗發(fā)熱的原因包含兩類：固體形態(tài)絕緣材料老化或者材質(zhì)低;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。

1.4電壓分布不正常和泄漏電流增加

變電設(shè)備中像絕緣子以及避雷針等高壓設(shè)備在日常運(yùn)行的時(shí)候，往往都會(huì)出現(xiàn)泄漏電流或者電壓的狀況，如果設(shè)備出現(xiàn)故障，則泄漏電壓與電流的分布會(huì)使得電氣設(shè)備表面溫度迅速升高。另外，當(dāng)高壓設(shè)備的負(fù)荷過高也會(huì)使得電氣設(shè)備的溫度升高，電氣設(shè)備的冷卻系統(tǒng)與散熱系統(tǒng)出現(xiàn)故障也會(huì)對(duì)散熱產(chǎn)生不利影響。

2變電站運(yùn)行設(shè)備發(fā)熱故障的監(jiān)控措施分析

2.1紅外線檢測(cè)技術(shù)

為確保變電設(shè)備安全運(yùn)行，可以設(shè)定一定的技術(shù)進(jìn)行輔助檢測(cè)，紅外線檢測(cè)技術(shù)就是常用的檢測(cè)技術(shù)。紅外線檢測(cè)技術(shù)可以充分利用科學(xué)原理，實(shí)時(shí)監(jiān)控變電設(shè)備的具體運(yùn)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(cè)技術(shù)主要是利用熱成像儀來檢測(cè)變電設(shè)備的運(yùn)行狀況，一旦變電設(shè)備出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象，檢測(cè)到的信息會(huì)立即顯示在熒光屏上邊，同時(shí)還會(huì)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(shí)采取有效措施進(jìn)行解決，避免引發(fā)更多的問題。上述的監(jiān)控技術(shù)具有一定的實(shí)時(shí)性和科學(xué)性，能夠有效降低變電設(shè)備的發(fā)熱現(xiàn)象，同時(shí)還可以節(jié)省設(shè)備維修成本和維修時(shí)間，提升設(shè)備維修的整體安全性，屬于重要的變電設(shè)備安全運(yùn)行手段。

2.2智能機(jī)器人系統(tǒng)的應(yīng)用

根據(jù)對(duì)變電運(yùn)行設(shè)備的評(píng)估，此外還結(jié)合變電設(shè)備中潛在的隱患、工作環(huán)境以及紅外測(cè)溫值等，一些可能對(duì)變電設(shè)備造成影響的因素進(jìn)行有效的分析與研究，然后根據(jù)變電站的狀況，確定巡視的周期與內(nèi)容。智能機(jī)器人系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)地監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀況，主要是利用測(cè)溫與三相對(duì)比的方法，在系統(tǒng)中設(shè)置警示值，根據(jù)智能機(jī)器人設(shè)置值的實(shí)時(shí)變化情況，然后確切地掌握變電設(shè)備的溫度，當(dāng)變電設(shè)備的溫度出現(xiàn)異常，智能機(jī)器人就能夠第一時(shí)間進(jìn)行故障檢查，并且針對(duì)故障及時(shí)做出相應(yīng)的處理，有效降低故障帶來的損失。智能機(jī)器人的使用雖然能夠幫助我們及時(shí)發(fā)現(xiàn)和找出變電設(shè)備發(fā)熱的故障，但還是需要利用一些輔助設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)，有效保障變電設(shè)備的安全運(yùn)行。

2.3嚴(yán)格執(zhí)行檢修標(biāo)準(zhǔn)

提高對(duì)變電運(yùn)行設(shè)備金具質(zhì)量、防氧化、接觸面處理檢修時(shí)的質(zhì)量，對(duì)于變電運(yùn)行設(shè)備中使用到的母線、設(shè)備線夾金具，一定要擇優(yōu)選擇，設(shè)備的動(dòng)熱穩(wěn)定和載流量的性能要符合標(biāo)準(zhǔn)，防止劣質(zhì)產(chǎn)品的使用，變電運(yùn)行設(shè)備以及線路的接頭處采用電力復(fù)合脂進(jìn)行防氧化處理，接頭接觸面用銼刀進(jìn)行平整處理，去除毛刺減少不平整，依據(jù)截面標(biāo)準(zhǔn)值執(zhí)行，最終進(jìn)行設(shè)備檢修驗(yàn)收時(shí)，著重對(duì)變電運(yùn)行設(shè)備檢修的質(zhì)量、技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)再次進(jìn)行檢查與核實(shí)，可提前制定一套嚴(yán)謹(jǐn)合理的檢修驗(yàn)收制度，檢測(cè)時(shí)嚴(yán)格按照檢修驗(yàn)收制度執(zhí)行，保證檢修達(dá)標(biāo)。

3結(jié)語

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，電力企業(yè)積極引進(jìn)先進(jìn)的智能化、自動(dòng)化設(shè)備，并將其應(yīng)用在變電運(yùn)行過程中，可以促進(jìn)我國(guó)電力企業(yè)的快速發(fā)展，為電力用戶提供更加穩(wěn)定的電能。但是變電設(shè)備在運(yùn)行的過程中，很容出現(xiàn)變電設(shè)備發(fā)熱故障，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因較多。變電設(shè)備發(fā)熱故障的出現(xiàn)不但容易引發(fā)電力安全事故，還會(huì)給整個(gè)電力企業(yè)帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，所以電力企業(yè)要引進(jìn)更加先進(jìn)、智能的設(shè)備，對(duì)變電運(yùn)行設(shè)備發(fā)熱的故障進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)控，從而能夠在第一時(shí)間將發(fā)熱故障做出處理，確保變電設(shè)備的安全運(yùn)行。

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（作者單位：江蘇省電力公司檢修分公司常州運(yùn)維站）

作者簡(jiǎn)介：梁斌（1984.12.07），性別：男;籍貫：山西臨汾;民族：漢;學(xué)歷：碩士：職稱：工程師;職務(wù)：變電站值班員;研究方向：研究方向變電運(yùn)行。