變電電氣設備發熱故障的成因及處理方法研究

張曉彤

摘 要 在電力系統的運行當中變電電氣設備發揮著至關重要的作用，對于電力系統安全穩定有著極大的意義。而在實際運行當中，變電電氣設備時常會出現發熱故障問題，對整個電力系統造成不利的影響。為了確保電力系統安全、穩定的供電狀態，必須對變電電氣設備的發熱故障及其成因進行細致的分析，并且采取有效的方法進行處理，才能夠更好的維護電力系統的良好運行。

關鍵詞 變電電氣設備；發熱故障；成因；處理方法

中圖分類號 TM92 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）162-0191-02

在當前的社會當中，電力能源是最為重要的能源之一，在人們的日常工作、生活、生產當中，都離不開電力能源的應用。電力系統是電力能源主要的供應渠道，良好、穩定的電力系統狀態對于整個社會經濟的發展都有著巨大的影響。作為電力系統中的重要組成部分，一旦變電電氣設備發生故障，將會造成很大的損失。對于變電電氣設備發熱故障這種主要的故障現象來說，很多原因都會引起此種故障，并且造成較大的危害。因此需要在明確故障原因的基礎上，采取有效的方法進行處理，從而確保變電電氣設備良好的運行狀態。

1 變電電氣設備發熱故障的危害

變電電氣設備作為電力系統中的重要部分，其運行狀態十分重要。而在其日常運行過程當中，由于一些原因的影響，很容易產生發熱鼓掌，從而對電力系統的正常運行產生影響。例如，會造成更大的電力負荷損失，增加不必要的電能消耗，在設備發熱、集膚效應的影響下，將會增加電阻，從而增加電能消耗。這是一個惡性循環，會造成變電電氣設備的故障和損壞。過多的熱量聚集還有可能引起火災。在變電電氣設備溫度升高時，將更容易造成絕緣擊穿，從而引起短路事故，造成火災[ 1 ]。如果電氣設備的散熱情況不佳，設備的一些位置將會始終處于高溫的狀態下，即使自身不發生燃燒，也有可能會將周邊的易燃物引燃，從而造成火災。如果變電電氣設備溫度升高，將會降低絕緣材料的絕緣性能，加速絕緣材料的老化情況，因而更容易引發絕緣擊穿事故。另外，一旦半導體元件遭到熱擊穿，將會降低其性能發揮，或是將導線燒斷，造成短路故障。

2 變電電氣設備發熱故障的原因

在變電電氣設備的運行當中，如果自身質量存在問題，同時一些部分的接線不夠合理，就會造成電氣設備導線不暢通的情況。因此一旦負荷過大，變電電氣設備就會產生發熱故障[2]。在變電電氣設備的連接位置，可能出現污染、氧化等情況，從而增大電氣設備的接觸電阻，因而產生更多的熱量。具體來說，有很多原因都會造成變電電氣設備的氧化問題，例如，在搭接不同材質的導體材料的過程中，電化學腐蝕的狀態會出現在導體的過渡面上，因此，在導體表面的金屬氧化膜，就會形成半導體的狀態，無法完全的實現絕緣。在長時間的使用當中，導體金屬自身也會自然氧化的轉變。因此，在電接觸面當中，往往存在氧化的問題，從而導致了變電電氣設備的發熱故障。如果存在著凹凸不平的設備連接接觸面，其會產生大于普通接觸面的電阻，因而電流流通能力會有所減弱。

如果電接觸面不平整，將會降低有效接觸面積，因此電流流通截面積就會變小，從而增加了電流的收縮效應，收縮電阻升高，因而引發了發熱故障。在設備的連接位置，金屬之間沒有確保適當的壓緊力，會增大連接位置的接觸電阻。從焦耳定律中能夠看出在電阻、發熱之間的關系是正比。如果接觸壓緊力適中，能夠粉碎接觸面氧化膜，從而增加實際接觸面積，降低收縮電阻和電接觸面接觸電阻，而如果接觸壓緊力不足，在電接觸面中，將會發生一些位置接觸良好、一些位置沒有接觸的情況，從而降低了有效接觸面積。當接觸面中有電流通過的時候，指揮從實際接觸點中流經，因而該位置的接觸線將會大幅收縮，從而產生收縮電阻，產生更多的熱量[ 3 ]。而如果接觸壓力過大，將會形成中間接觸、四周外翹的情況，降低有效面積，從而造成變電電氣設備發熱故障。

3 變電電氣設備發熱故障的處理

變電電氣設備的發熱故障可能是由于設備自身質量問題，或是電氣導線連接方式不合理引起的。因此，可以對設備本身進行局部的改造和優化，從而解決這一問題。如果一些故障原因發生在無法進行改造的位置，則需要對負荷進行適當的降低，或是對設備進行更換。對于變電電氣設備電接觸面氧化造成的發熱故障，通常可以將設備連接位置的氧化面利用砂紙、銼刀等進行擦除。在完成打磨之后，可以將凡士林、復合脂等具有保護性的物質涂抹在設備接觸點表面位置，從而盡量長效的避免接觸面再次氧化的問題。不過，只是在一些常規材質的導體接觸面氧化中可以采用這種方法[ 4 ]。

如果導體表面有鍍銀，則不能使用該方法進行處理。在銀表面產生的氧化膜，通常導電性能會較為良好，因此如果將其進行打磨擦除的處理，反而會造成導體導電性能的降低。另外，由于銀的金屬硬度較軟，其氧化層也不具備較高的硬度，因此如果施加了較大的壓力，將會在成氧化層的壓碎。所以，在進行處理的過程當中，應當對此加以注意[5]。如果是由于導體接觸面灰塵過多而造成的發熱故障，需要將接觸面的灰塵進行徹底的清除，從而解決發熱故障。在一些日常運行中容易發生積灰、氧化的變電電氣設備來說，應當定期進行檢查和處理，從而避免發熱故障的產生。變電電氣設備發熱故障的另一個主要原因就是接觸面不平整，這一問題可能是由于施工質量不足、拆卸、組裝等操作次數過多而造成的。因此，對于這種故障問題的處理，應當從設備的安裝開始進行重視，嚴格的控制設備安裝施工質量。

在施工當中，對電接觸面的平整度，應當采用專用量具進行測量，確保良好的、符合要求的接觸面平整性。實際上，基于工藝技術等因素的限制，在實際加工當中，往往難以實現絕對的接觸面平整。因此，在新設備的安裝過程中，可以采用壓花處理工藝，對變電電氣設備的電接觸面進行處理。在接觸面當中，利用液壓模具對均勻的點陣進行壓出。將2個接觸面利用緊固螺栓進行固定，在螺栓壓緊力的作用之下，2個接觸面上的點陣相互之間能夠緊密的咬合在一起。通過這種方式，能夠有效的增加有效接觸面積。在安裝新的變電電氣設備的過程中，該操作十分重要，通過電流有效傳輸面積的增加，降低電阻，從而對發熱故障能夠產生很好的預防作用。

4 結論

電力能源是當前社會中的重要能源，為了確保電力供應的充足、穩定，應當對電力系統的良好運行狀態進行保證。作為電力系統中的重要部分，變電電氣設備發揮著極大的影響，一旦其產生發熱故障，將會對電力系統造成極大的不良影響。因此，應當認識到變電電氣設備的發熱故障及其原因，從而采取有效的方法進行處理。

參考文獻

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