變電設備發熱故障分析及對策探討

摘 要：當前我國電網已進入了快速發展階段，其各方面水平都已處于世界先進水平，在運行過程中其安全性、可靠性和穩定性都有了較大水平的提升，但長期以來在變電站中，其設備發熱的故障一直是存在的，這對電網運行的穩定性有著較大的威脅。文章對變電運行設備發熱的危害及導致發熱的原因進行了分析，并進一步對如何預防電氣設備發熱故障提出了具體的措施。

關鍵詞：隔離開關；導線線夾；分析；對策

前言

變電站作為分配電能和調壓的樞紐中心，其對電網運行的安全性具有非常重要的意義。長期以來，變電站電氣設備發熱的問題都沒有從根本上得以解決，為電力系統穩定的運行埋下了較大的安全隱患。這一問題如果不能得到有效的解決，那么就很難保證電網運行的穩定性和安全性，也無法為用戶供應高品質的電能，所以電力企業需要在日常工作中加強檢查的力度，及時發現電氣設備的發熱情況，并對導致發熱的具體原因進行分析，從而使發熱故障得以有效的解決。這不僅有利于降低電力設備的檢修成本，同時也能夠保證電力系統運行的穩定性。

1 變電運行設備發熱危害

變電運行設備的回路位置處于戶外的環境當中，其受自然環境影響因素較多，所以長期在自然環境中的雨、雪、風、凍及曬等作用下，極易在一些接頭位置發生氧化反應及腐蝕的情況，這就會直接導致接頭連接處發生接觸不良的情況發生，這時則需要及時降低期工作電流，否則一些設備處于高負荷運行狀態下時，接頭處的氧化腐蝕則會更加嚴重，接頭接觸點電阻升高，使運行設備局部溫度急劇上升。設備發熱所引發的危害是十分嚴重的，首先溫度的升高，則會導致絕緣材料發生脆化，從面使材料的性能完全喪失，使絕緣性能降低。絕緣性能降低到一定程度時則會被擊穿，從而發生短路事故，短路發生時可能引起燃燒，甚至引發大的火災事故；其次，變電運行設備局部的高溫，會使其導體在受熱情況下電組增大，這不僅加劇了電能的損耗，而時不斷往復的惡性循環也會使設備受到不同程度的損害；最后，當處于單臺主變壓器運行時，一旦運行方式發生改變，會使電流增大，這時就需要對發熱情況進行及時掌握和處理，否則由于運行方式的不正常，則會導致嚴重的事故發生，導致大面積的停電，使人民群眾的生活受到較大的影響。

2 發熱缺陷的原因分析

2.1 隔離開關發熱缺陷的原因分析

在長期的工程項目實施過程中，通過對各種高壓隔離開關進行檢測的數據分析表明，隔離開關發熱缺陷的產生是有較為顯著的特點的，首先其發熱程度較嚴重，其次，發生位置都集中在隔離開關與導線的連接處。下面對導致隔離開關發熱的原因進行分析。

2.1.1 隔離開關和導線的連接處都不處于封閉的狀態下，其在大氣中長期處于裸露狀態，在這種狀態下運行時很容易受到外界因素的影響，如水分、灰塵和化學性氣體的影響的侵蝕，時間一長則會在接觸表面位置有一層氧化膜形成，而被氧化的地方其電阻則會增加，這樣在電流流過時則會導致該處產生發熱的現象。

2.1.2 在風力作用下，導線會來回的進行擺動，時間一長則會導致連接處的螺栓有松動的情況發生，螺栓松動后與導線的有效接觸面積則會減小，這樣也會導致連接處的電阻增加，從而導致出現發熱的現象。

2.1.3 隔離開關的刀閘部位在周圍環境的影響下，極易導致連接部件處有銹蝕的情況發生，這樣就會使刀閘失去彈性，發生斷裂，則其彈性完全消失時，將會使其與接觸部位發生接觸不良的情況。

2.1.4 隔離開關位置導線的安裝工藝沒有按照相應的要求來進行，同時在對高壓隔離開關進行檢修時也沒有一個完善的維護和檢修程度，這樣就無形中加劇了隔離開關的發熱情況的加劇。

2.2 導線線夾發熱缺陷的原因

2.2.1 由于周圍的水汽或者是使用環境較為惡劣，導致線夾發生氧化腐蝕，使得接觸電阻變大，發熱現象明顯。

2.2.2 在裝配使用過程中，線夾大小和導線不相匹配，使得兩者壓接不嚴而導致接口處存在松動現象，接觸面積過小而導致電阻增加，形成發熱缺陷。

2.2.3 所采用的線夾的結構不盡合理，或者是導線壓接時的工藝不合格，導致線夾的端口受傷而形成斷股、散股。

2.2.4 由于采用的線夾結構在設計上存在缺陷，使得線夾處形成渦流損耗，發熱現象嚴重。

2.2.5 在對不同金屬材質的導線進行直接連接時，接觸電阻由于氧化的原因而增大，進而導致發熱。

3 預防電氣設備發熱故障的對策

3.1 嚴格控制金屬質量

根據使用情況選用合適型號的合格產品，并結合載流量以及動熱穩定等設計要求，使得所選用的設備型號能達到這些要求。尤其對于設備線夾而言，應該積極的選用采用了先進的銅、鋁擴散焊工藝的銅鋁過渡產品，這樣能有效的確保電流的通過能力，同時還應該防止偽劣產品入網使用。

3.2 采取防氧化措施

連接設備時，應該對設備的接頭進行處理，尤其應該注意接頭接觸表面的防氧化處理。在處理的過程中要優先選用電力復合脂（即導電膏）來替代傳統的凡士林，這樣能更好的起到防氧化作用。同時，導線連接時還應該對螺栓進行緊固，確保導線連接可靠。

3.3 提高接觸面的處理質量

嚴防發熱缺陷的一個重要措施就是要做到將導線的接觸表面進行質量處理。對于接頭的接觸面，當存在嚴重不平現象時，應該采用銼刀把將接觸面不平的地方和毛刺銼掉，確保接觸面平整而光潔。但是，在處理的過程中要注意不能使得母線在加工之后的截面減少值得控制，一般而言，銅質導線截面的減少量不得超過原截面的3%，鋁質導線的截面減少量不得超過原截面的5%，之后再使用鋼絲刷將表面的氧化膜出去，最后再采用干凈的棉紗蘸酒精或者是丙酮，將接觸表面擦拭干凈。

3.4 控制緊固壓力

部分檢修人員在對接頭進行處理時，存在著這樣一個錯誤的認識，那就是認為在對連接螺栓進行緊固時擰得愈緊愈好。其實不然，由于鋁質母線的彈性系數較小，在螺母的壓力達到某個臨界壓力值的時候，如果材料的強度較差，而外力繼續進一步的增加壓力，將會導致接觸面出現部分變形而隆起的現象，這樣不但不能增加接觸面積，反而使得接觸面積減少，造成接觸電阻增大。

3.5 嚴格工藝程序

制定一套嚴格的連接點安裝技術規范，對整個連接操作的各個程序和環節進行規范化操作。在規范的制定過程中，要結合導致連接點過熱的具體類型及原因來制定針對性的操作工藝規范。同時，確保安裝過程要嚴格的執行程序中的相關規范。

3.6 加強對設備的運行監視

值班人員應加強對設備接頭處的巡視力度，并利用先進的設備和儀器來對重點部位進行監測，從而及時發生發熱的隱患，及時進行處理，保證設備處于可靠的連接狀態下運行。

4 結束語

電力生產安全至關重要，由于長期以來電氣設備發熱的一直存在，所以檢修和維護人員對此都習以為常了，對其所帶來的危害缺乏必要的認識，極易導致重大事故的發生。所以在日常運行過程中，需要有效的降低電氣設備特別是接頭處的發熱率，針對導致發熱的原因采取合理的措施進行消除，同時加大對設備的改造力度，在提高設備質量同時，也要利用一些先進的技術手段來對發熱缺陷進行有效的處理，從而使電力設備處于安全、穩定的運行狀態。

參考文獻

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