高壓接頭發(fā)熱帶電處理的應用研究

王生強

摘 要：該文介紹了高壓接頭發(fā)熱帶電處理的應用，對處理裝置原理、構造和實施方案進行了詳細分析，對實施進行了介紹，得出了結(jié)論。

關鍵詞：高壓接頭發(fā)熱 處理裝置 研究應用

中圖分類號：TM507 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）02（c）-00-03

高壓設備接頭在運行過程中受各種因素的影響，如大電流沖擊、化學腐蝕、電腐蝕等，而容易引起發(fā)熱；高壓接頭發(fā)熱就是電力系統(tǒng)中最常見的故障，高壓接頭一旦發(fā)熱會嚴重影響系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行，嚴重時會發(fā)生短路事故及燒毀主設備，一旦立即停電處理又影響供電可靠性。2011年某220 KV變電站某一組220 KV閘刀A相樁頭嚴重發(fā)熱，火花四濺；親眼目睹，令人膽戰(zhàn)心驚，如果研制帶電處理高壓接頭發(fā)熱裝置，就可以解決這一刻不容緩的問題。

1 高壓接頭發(fā)熱帶電處理裝置原理

高壓接頭發(fā)熱帶電處理裝置的研究為先進的絕緣操作技術與豐富的實際工作經(jīng)驗相結(jié)合的產(chǎn)物。利用絕緣操作裝置將設計制造的專用線夾裝置安裝到發(fā)熱的線夾上，改變電流走向，從而起到分流、同時增加高壓設備接頭接觸壓力以減少發(fā)熱線夾接觸電阻的作用。對高壓接頭的實際電流回路進行了分析并繪制圖紙，如圖1所示。

如圖所示，電流由A導線經(jīng)過A線夾（樁頭）流向B線夾（樁頭），最終通過B導線流出。在這個過程中，AB線夾之間由于氧化，會產(chǎn)生接觸電阻R，高壓接頭的發(fā)熱，就源于這個電阻。而我們所需要研制的高壓接頭帶電應急處理裝置就是要在不停電的情況下盡量降低R值，換句話說也就是要在不斷開電流回路的情況下，減小R值。基于電路的基本原理，我們只要在R上并聯(lián)一個極小的電阻，甚至是，將R短接，就能降低R值，圖2所示。

由此圖可知，此時高壓接頭的R′=rR/r+R，如果r值為0Ω，根據(jù)公式，R′也等于0 Ω。而高壓接頭發(fā)熱的情況Q= I2×R′×t也就等于0 W，當然，實際上r值不可能為0 Ω，但是可以做到盡量小，R′也就可以盡量小，發(fā)熱問題也就能夠得到解決。

隨著時間的變化，并聯(lián)的r電阻，也會受到大電流沖擊、化學腐蝕、電腐蝕等，也會逐漸變大（R同時也會增大）。要使得高壓設備接頭發(fā)熱至處理前的數(shù)值，也就是R′≥R，那么由R′=rR/r+R公式可以知道，只有r>R，才有可能使得R′≥R，那么問題的關鍵就在于r值是否會在一定時間內(nèi)達到甚至大于R值呢？

如何論證r值的大小變化呢？換個思路，我們可以這么理解，將高壓接頭發(fā)熱帶電應急處理裝置理解為一個良好的新投運的高壓接頭設備，這個設備會不會在一定時間內(nèi)就被嚴重氧化，導致發(fā)熱需要處理呢？答案是顯然的：不會！

2 高壓接頭發(fā)熱帶電處理裝置的構造

高壓接頭發(fā)熱帶電處理裝置包括兩個方面

（1）導電專用裝置

導電裝置采用具有良好的導電性、抗氧化性、強度高，同時具有良好的鎖緊功能的鍍銀銅線夾。

（2）絕緣操作裝置

絕緣操作工具采用良好的絕緣性能、饒度高的絕緣操作桿，對接接頭與導電裝置進行很好的對接，對接接頭實現(xiàn)多角度旋轉(zhuǎn)，保證各種方向的發(fā)熱接頭都可進行處理。

從構造上研究：高壓接頭發(fā)熱帶電處理裝置裝置由三個部分組成，分別卡件、傳遞器、連接器，并制作出效果圖。如圖3所示：

圖3 設計方案效果圖

3 高壓接頭發(fā)熱帶電處理研究實施方案

（1）對各種設備樁頭、線夾連接形式進行統(tǒng)計和分析，為設計專用線夾提供依據(jù)。

（2）設計制造專用線夾，裝置在模擬的發(fā)熱樁頭上，進行大電流接觸電阻測量和試驗，符合規(guī)程標準，達到預期目標。

（3）按照預試規(guī)程要求，設計制造絕緣操作工具，并保證其絕緣等級與設備電壓等級相匹配，并進行耐壓試驗。

（4）將絕緣操作工具與導電裝置進行很好的對接，以便運用于高壓接頭發(fā)熱處理；

（5）上述試驗研究在自主試驗符合規(guī)程要求的基礎上，應用前送達試驗研究所進行試驗，同時得到相關安全監(jiān)督部門認可后，在運行中變電站進行實際應用。

4 高壓接頭發(fā)熱帶電處理裝置項目研究的關鍵和難點

（1）絕緣操作裝置應絕緣強度高、輕便、抗扭性強；

（2）設計制造的專用線夾導電性能好，強度高，適用范圍廣；

（3）絕緣操作裝置與專用線夾的對接良好，符合力矩要求；

（4）設計制造的專用線夾美觀大方，且符合導電要求。

5高壓接頭發(fā)熱帶電處理裝置使用的效果

（1）高壓接頭發(fā)熱應急帶電處理裝置，實現(xiàn)對高壓設備接頭發(fā)熱缺陷無需停電就能得到及時處理，減少因設備接頭發(fā)熱停電處理所帶來的對運行方式的影響，減少了大量的運行操作，提高了缺陷處理的效率，進一步提高了供電可靠性。

（2）通過對系統(tǒng)內(nèi)高壓設備接頭發(fā)熱這一常見缺陷處理方式進行有益的探索，開創(chuàng)了帶電處理的新思路、新方法。

（3）成果的成功研究后，申請國家實用新型專利，在整個電力系統(tǒng)中加以推廣應用。

（4）大大減少了高壓接頭發(fā)熱處理的工作量，解決了高壓接頭發(fā)熱處理過程中可能誤操作、系統(tǒng)穩(wěn)定性降低等一系列問題。

6 結(jié)語

高壓接頭發(fā)熱帶電處理裝置已在公司進行了實際應用，當正常巡視紅外測溫發(fā)現(xiàn)高壓接頭發(fā)熱的問題時，無需停電，裝置該裝置就能有效處理高壓接頭發(fā)熱的問題，將隱患消滅在萌芽狀態(tài)，操作起來很方便，提高高壓接頭發(fā)熱缺陷處理的速度；提高供電可靠性，保障電網(wǎng)的安全可靠運行。

7 項目意義

該項目通過研究一種高壓接頭發(fā)熱應急帶電處理裝置，實現(xiàn)對高壓設備接頭發(fā)熱缺陷無需停電就能得到及時處理，減少因設備接頭發(fā)熱停電處理所帶來的對運行方式的影響，減少了大量的運行操作，提高了缺陷處理的效率，進一步提高了供電可靠性。通過對系統(tǒng)內(nèi)高壓設備接頭發(fā)熱這一常見缺陷處理方式進行有益的探索，開創(chuàng)了帶電處理的新思路、新方法。該成果的成功研究后，申請國家實用新型專利，在整個電力系統(tǒng)中加以推廣應用。應用后，系統(tǒng)的穩(wěn)定性得到增強，大大減少了高壓接頭發(fā)熱處理的工作量，解決了高壓接頭發(fā)熱處理過程中可能誤操作、系統(tǒng)穩(wěn)定性降低等一系列問題。