淺談電力變電站運行中設(shè)備發(fā)熱的預(yù)防措施

長沙電力設(shè)計院有限公司 佘 恬

變電站在電力系統(tǒng)中扮演著不可缺少的角色。眾所周知，變電站可對電壓、電流進(jìn)行控制，并且分配相關(guān)的電能。變電站的設(shè)備在運行過程中發(fā)熱現(xiàn)象屬于一種常見的故障，變電站設(shè)備發(fā)熱會降低電力變電站的安全性和穩(wěn)固性。因此，工作人員在日常工作中需及時檢查各種電氣設(shè)備是否有發(fā)熱現(xiàn)象，一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備溫度異常必須及時處理，并且在處理工作完成之后，做好設(shè)備發(fā)熱原因以及處理措施的備注，避免事故再次發(fā)生。

1 電廠自動化的發(fā)展

自動化技術(shù)在我國經(jīng)歷了一個較為漫長的發(fā)展過程。中國最早使用的是集控臺式變電技術(shù)，其中經(jīng)過了三次演變，第一代是全集中式變電站，第二代是按功能分布的變電站，目前較為廣泛應(yīng)用的是第三代按間隔分布分層式變電站。隨著自動化技術(shù)的不斷成熟，所應(yīng)用的項目種類也越來越多，通過對自動化技術(shù)的不斷改善，目前我國變電站自動化技術(shù)已經(jīng)趨于穩(wěn)步發(fā)展階段。我國的電力事業(yè)為了滿足人們在日常生活中對于電力的需求，擴(kuò)大了變電站的應(yīng)用區(qū)域，并且通過對工作人員的培訓(xùn)來提高電力設(shè)備的操作以及維修技術(shù)。自動化技術(shù)的成熟是我國電力事業(yè)發(fā)展的必然趨勢，依靠自動化的優(yōu)勢，可以減少我國電力公司的用工成本，提高各項電氣設(shè)備的工作效率。目前，需要對電力行業(yè)的相關(guān)設(shè)備進(jìn)一步規(guī)范，并且了解變電站的工作原理以及發(fā)展形勢，對員工進(jìn)行專業(yè)知識和操作技能的培訓(xùn)，在選擇高質(zhì)量、和高效能的設(shè)備的同時，安排同樣能力的工人進(jìn)行維護(hù)和檢修，從而促進(jìn)電力事業(yè)安全、高效地發(fā)展[1]。

2 電力變電站設(shè)備發(fā)熱的原因

2.1 設(shè)備接頭發(fā)熱

一般來說，質(zhì)量較差的電氣設(shè)備零件，會造成電氣設(shè)備的接頭發(fā)熱。電氣設(shè)備在開始運行之前都會經(jīng)過一系列設(shè)計、組裝等環(huán)節(jié)，工作人員要根據(jù)變電站的實際情況而進(jìn)行有關(guān)零件的選擇，如果零件不符合要求，設(shè)備運行短期內(nèi)可能不會顯示問題，但是當(dāng)電氣設(shè)備運行達(dá)到一定的時間，就會產(chǎn)生接頭發(fā)熱的情況。除此之外，如果安全技術(shù)出現(xiàn)問題，也會造成接頭處發(fā)熱。如維修工人對于電氣設(shè)備應(yīng)該進(jìn)行定期的檢查和維修，如果沒有定期檢查或者對于電氣設(shè)備的操作失誤，也會造成接頭處的發(fā)熱。

2.2 刀閘發(fā)熱

刀閘發(fā)熱原因主要有兩種，一是因為設(shè)備本身質(zhì)量性能較差。針對這種情況，技術(shù)人員在進(jìn)行操作安裝時，應(yīng)先對刀閘的質(zhì)量進(jìn)行檢查，看其質(zhì)量以及有關(guān)參數(shù)是否符合標(biāo)準(zhǔn)。技術(shù)人員對于刀閘的檢查工作可以避免因為刀閘質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)，從而導(dǎo)致刀閘在電氣設(shè)備運行中發(fā)熱的情況。二是技術(shù)人員在進(jìn)行刀閘安裝時，因為操作失誤而引發(fā)的安全問題。因此，變電站應(yīng)該加強(qiáng)對于技術(shù)人員的技能培訓(xùn)，提高技術(shù)人員的專業(yè)知識和技能，減少人為原因而造成的安全事故[2]。

2.3 其他部件發(fā)熱

電氣設(shè)備在運行過程中，如果出現(xiàn)漏磁會產(chǎn)生一定的渦流，會造成一定程度的損耗。如變壓器會出現(xiàn)部分連接螺栓發(fā)熱的情況，或者是上下節(jié)油箱中部放油閥處發(fā)熱的現(xiàn)象，這種發(fā)熱的情況，一般出現(xiàn)在高壓繞組側(cè)。在電氣設(shè)備的運行過程中，也會出現(xiàn)變壓器鐵芯、電抗器以及繞組等部件的溫度升高。在單相電纜固定時，使用導(dǎo)磁性的金屬夾件所產(chǎn)生的渦流也是發(fā)熱的主要原因之一。一般來說，開關(guān)內(nèi)部發(fā)熱都是因為接觸不良引起的。

2.4 檢修不當(dāng)造成設(shè)備發(fā)熱

變電站中的工作人員的日常工作，包括定期的檢查變電站內(nèi)的電氣設(shè)備是否存在問題，如果設(shè)備正常運行就需要對電氣設(shè)備進(jìn)行日常維護(hù)，來延長電氣設(shè)備的使用年限。如果電氣設(shè)備存在問題，技術(shù)人員應(yīng)該仔細(xì)觀察并研究造成這種情況的原因，根據(jù)實際情況制定出科學(xué)合理的解決方案，并且把原因及解決措施記錄下來，為后續(xù)的檢修提供經(jīng)驗。如果技術(shù)人員未在檢修工作中找到電氣設(shè)備故障原因，或者即使了解原因無法進(jìn)行維修，將會造成更為嚴(yán)重的事故和損失[3]。

3 變電站運行設(shè)備發(fā)熱故障特點分析

首先，變電站的絕緣子等設(shè)備暴露在外部環(huán)境中，容易受到外部自然環(huán)境的影響。如果設(shè)備所在的區(qū)域環(huán)境受到嚴(yán)重的污染，在長時間的運行過程中會不斷累積污垢。尤其是在雨天、霜降或者霧霾天氣這些特殊的環(huán)境因素影響下，設(shè)備不僅會受到污染，還會受到潮濕空氣的影響，導(dǎo)致電阻分布不均勻，電壓的分布情況異常，會導(dǎo)致設(shè)備發(fā)熱的情況，甚至?xí)斐啥搪番F(xiàn)象。其次，如果在設(shè)計的過程中，存在導(dǎo)電材料不合符規(guī)范，電力設(shè)計不合理的情況，會使導(dǎo)電材料的氧化層存在污垢，這些材料一旦發(fā)生氧化會使電氣連接點發(fā)生松動問題，從而會導(dǎo)致電路電阻耗能過多，引起電氣設(shè)備發(fā)熱的情況。最后，電氣設(shè)備有專門的冷卻系統(tǒng)，能應(yīng)對設(shè)備突發(fā)發(fā)熱的情況。所以電氣設(shè)備的冷卻系統(tǒng)一旦出現(xiàn)問題，也會造成設(shè)備發(fā)熱的問題。例如，如果變電站的設(shè)備發(fā)生漏油的問題，設(shè)備一旦缺油，會導(dǎo)致設(shè)備無法及時散熱，或者散熱不均勻，從而引發(fā)設(shè)備溫度持續(xù)高溫的問題。

4 變電站運行設(shè)備發(fā)熱的危害

通常來說，電氣設(shè)備經(jīng)過長時間的工作會使連接接頭出現(xiàn)老化的問題，而且有些暴露在外面的連接接頭容易受外部環(huán)境的影響，例如風(fēng)吹日曬或者雨打霜降會加速接頭處的老化，這些都會導(dǎo)致發(fā)熱，不僅會對設(shè)備本身以及變電站運行造成影響，甚至還有引發(fā)安全事故。

首先，如果檢修人員未能及時的處理設(shè)備發(fā)熱的情況，對其進(jìn)行相對應(yīng)的降溫處理，任由電氣設(shè)備的發(fā)熱溫度超過了它能承受的最高溫度的上限，會對設(shè)備的材料造成損害，進(jìn)而極其容易引發(fā)安全事故。其次，當(dāng)電氣設(shè)備的溫度到達(dá)一定程度的時候，系統(tǒng)會自動切斷電源，以此來避免安全事故的發(fā)生。突發(fā)的斷電會給人們的日常生活帶來較大的影響，會對部分企業(yè)造成較大影響，耽誤工作進(jìn)度，進(jìn)一步影響到人們的工作生活，造成社會經(jīng)濟(jì)的損失。最后，電氣設(shè)備的材料會隨著發(fā)熱使其輸送電流的電阻加大，這會導(dǎo)致一部分的電能變成熱能，從而造成能源上的浪費。本應(yīng)該產(chǎn)生的電能變成了并沒有什么用途的熱能從而使可用電量變小，加大線路的損失。而且，過高的溫度會影響到相關(guān)設(shè)備的運行，從而造成較大損失。

5 電力變電站運行設(shè)備發(fā)熱的預(yù)防措施分析

5.1 應(yīng)及時發(fā)現(xiàn)與處理運行設(shè)備的故障

對變電站內(nèi)的電氣設(shè)備進(jìn)行日常的檢查和維修是工作人員的日常工作，維修人員不能只是查看電器設(shè)備是否出現(xiàn)故障，還要及時了解到造成故障的具體原因，出現(xiàn)故障的具體位置，這樣才能夠根據(jù)實際情況制定科學(xué)合理的解決方案，避免維修過程中的一些不必要的檢查，浪費維修的時間，加快工人進(jìn)行維修的速度，做到在最短的時間內(nèi)恢復(fù)電氣設(shè)備的正常運行，提高電廠的工作效率。具有專業(yè)知識和豐富經(jīng)驗的技術(shù)人員，可以通過科學(xué)的計算方法了解到故障設(shè)備的多方面數(shù)據(jù)，提高維修工作的效率。因此，應(yīng)多組織相關(guān)知識技能的培訓(xùn)，讓工作人員通過學(xué)習(xí)和培訓(xùn)掌握科學(xué)的計算方法，能夠在電氣設(shè)備發(fā)生故障時，第一時間找到發(fā)生故障的原因以及出現(xiàn)故障的地方，進(jìn)行快速、精準(zhǔn)地維修，從而提高電氣設(shè)備的工作效率，減少電氣設(shè)備的故障情況。電氣設(shè)備的故障主要發(fā)生在設(shè)備運行過程中，從這個角度來看，設(shè)備維修的關(guān)鍵是時間，工作人員要第一時間發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，同時也要在盡快安排相關(guān)的技術(shù)人員進(jìn)行維修，所有的措施都搶在最短的時間內(nèi)進(jìn)行，才能提高整體的工作效率，減少故障給電力企業(yè)帶來的損失。

5.2 防止運行設(shè)備氧化，優(yōu)化生產(chǎn)工藝

氧化是許多機(jī)器設(shè)備以及零件最經(jīng)常碰到的問題，隨著社會的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平的日益提高，“抗氧化”也逐漸出現(xiàn)在人們視野，逐漸成為一種核心技術(shù)。氧化一般會造成機(jī)器設(shè)備的表面發(fā)生銹化反應(yīng)，然后從表層開始影響到設(shè)備的內(nèi)部，對其整體質(zhì)量造成影響。變電站的設(shè)備在運行過程中也會遇到氧化問題，例如一些暴露在外部環(huán)境的設(shè)備、線路以及接頭，因為和空氣接觸從而發(fā)生氧化反應(yīng)，進(jìn)一步受到影響而損失掉了外面的保護(hù)層，如果檢修人員沒有對此情況進(jìn)行及時處會增加設(shè)備故障的隱患，長此以往會造成設(shè)備的損壞。因此，變電站的工作人員要加強(qiáng)對于設(shè)備中被氧化部位的抗氧化處理工作[4]。

通過抗氧化材料和一些抗氧化的技術(shù)來提高電氣設(shè)備本身的抗氧化能力，從而降低設(shè)備在運行過程中出現(xiàn)事故的情況。工作人員在進(jìn)行電氣設(shè)備的安裝過程中，要嚴(yán)格按照安裝要求和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，尤其是暴露在空氣中的設(shè)備更應(yīng)該嚴(yán)格遵守安裝時的要求，做好相應(yīng)的防護(hù)措施，可以提高這些設(shè)備的抗氧化能力。工作人員還可以通過學(xué)習(xí)提高自己的操作技能，提高自己對于電氣設(shè)備抗氧化問題的處理能力，在選擇材料時，應(yīng)選擇一些抗氧化能力強(qiáng)的材料進(jìn)行安裝，或者更換原有的老舊設(shè)備，以此來提高電氣設(shè)備的安全性和使用時長。

5.3 提高對運行設(shè)備的管理水平，減少錯誤操作

變電站要想提高自己的工作效率和安全性，不僅要選用質(zhì)量較好的電力設(shè)備，還應(yīng)該加強(qiáng)相關(guān)工作人員的專業(yè)知識、操作技能，以及安全意識。變電站的工作人員如果在日常生活中沒有注意電氣設(shè)備的檢查以及安全事故的防范，在設(shè)備出現(xiàn)故障時沒有進(jìn)行及時修理，或者是因為自己的操作不當(dāng)而造成事故，這些都會給電力企業(yè)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，甚至?xí)：ぷ魅藛T的生命財產(chǎn)安全。因此，電力企業(yè)要想長久地發(fā)展下去，除了選擇有品質(zhì)保障的電氣設(shè)備，還應(yīng)該培養(yǎng)專業(yè)強(qiáng)、高水平、經(jīng)驗豐富的技術(shù)人員。通過減少工作人員的操作失誤來避免由于人為原因所造成的安全事故；通過提高工作人員的專業(yè)知識和技能，提高電氣設(shè)備的運行效率。從整體上促進(jìn)電力企業(yè)的各項工作符合國家的標(biāo)準(zhǔn)，朝著安全、可靠、長遠(yuǎn)的方向發(fā)展。

5.4 做好變電站的巡視檢查工作

變電站工作人員的主要工作就是日常巡檢，巡檢的工作主要有四種，第一種是正常巡檢，主要是在日常工作中檢查變電站內(nèi)的各項設(shè)備是否正常運行；第二種是特殊巡檢，這個特殊主要針對的是天氣的特殊，如果遇到特殊的天氣，需要進(jìn)行巡檢來保證特殊用電情況；第三種是會診巡檢，這項巡檢工作主要針對的是已經(jīng)發(fā)生故障的電氣設(shè)備，主要是為了檢查故障設(shè)備的故障原因及部位；第四種是監(jiān)督性巡檢，主要是由相關(guān)的管理層工作人員對變電站內(nèi)的電氣設(shè)備進(jìn)行巡檢，來維護(hù)變電站的正常運作[5]。

對于不同的巡檢工作，工作人員應(yīng)該嚴(yán)格遵循具體巡檢中的工作要求，掌握具體的操作方法，合理地利用各種輔助工具。巡檢人員一般分為兩組，電力公司要求巡檢人員需具備基礎(chǔ)的判斷能力，在日常的巡檢過程中要做好有關(guān)記錄，對于故障設(shè)備要注明其故障的原因，并且進(jìn)行及時的處理。如果有緊急故障的情況，則應(yīng)及時報備，妥善處理。如果故障無法解決，則要做好進(jìn)一步的報備，不能存在知情不報的情況，否則將嚴(yán)懲不貸。

總的來說，電力行業(yè)的發(fā)展存在著巨大的潛力，這主要是因為人們的用電需求隨著生活水平質(zhì)量的提升不斷加強(qiáng)。人們用電頻繁在一定程度上會造成電氣設(shè)備故障，甚至?xí)l(fā)用電事故，不僅造成了電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失，甚至?xí)驗殡娏Π踩鹿蕦ψ冸娬镜墓ぷ魅藛T造成傷害。因此，電力企業(yè)應(yīng)該更加重視變電站的電氣設(shè)備安全，采購人員要購買安全合格的設(shè)備，維修人員要對電力設(shè)備進(jìn)行定期地檢查和維修，及時處理維修中遇到的問題，以此來提高電力企業(yè)的發(fā)電效率，減少因為電氣設(shè)備和有關(guān)人員操作問題而引發(fā)的安全事故，從而才能促進(jìn)電力企業(yè)朝著更加長遠(yuǎn)的方向發(fā)展。