高壓接頭發(fā)熱帶電處理的應(yīng)用研究

王生強(qiáng)

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

關(guān)鍵詞：高壓接頭發(fā)熱 處理裝置 研究應(yīng)用

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

高壓設(shè)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(xué)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(yán)重影響系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行，嚴(yán)重時會發(fā)生短路事故及燒毀主設(shè)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(yán)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(jìn)的絕緣操作技術(shù)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(shè)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(shè)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(jìn)行了分析并繪制圖紙，如圖1所示。

如圖所示，電流由A導(dǎo)線經(jīng)過A線夾（樁頭）流向B線夾（樁頭），最終通過B導(dǎo)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(yīng)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(dāng)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(xué)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(shè)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(guān)鍵就在于r值是否會在一定時間內(nèi)達(dá)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(yīng)急處理裝置理解為一個良好的新投運的高壓接頭設(shè)備，這個設(shè)備會不會在一定時間內(nèi)就被嚴(yán)重氧化，導(dǎo)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(gòu)造

高壓接頭發(fā)熱帶電處理裝置包括兩個方面

（1）導(dǎo)電專用裝置

導(dǎo)電裝置采用具有良好的導(dǎo)電性、抗氧化性、強(qiáng)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(dǎo)電裝置進(jìn)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(jìn)行處理。

從構(gòu)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(shè)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(shè)備樁頭、線夾連接形式進(jìn)行統(tǒng)計和分析，為設(shè)計專用線夾提供依據(jù)。

（2）設(shè)計制造專用線夾，裝置在模擬的發(fā)熱樁頭上，進(jìn)行大電流接觸電阻測量和試驗，符合規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

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

（4）將絕緣操作工具與導(dǎo)電裝置進(jìn)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(chǔ)上，應(yīng)用前送達(dá)試驗研究所進(jìn)行試驗，同時得到相關(guān)安全監(jiān)督部門認(rèn)可后，在運行中變電站進(jìn)行實際應(yīng)用。

4 高壓接頭發(fā)熱帶電處理裝置項目研究的關(guān)鍵和難點

（1）絕緣操作裝置應(yīng)絕緣強(qiáng)度高、輕便、抗扭性強(qiáng)；

（2）設(shè)計制造的專用線夾導(dǎo)電性能好，強(qiáng)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(shè)計制造的專用線夾美觀大方，且符合導(dǎo)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(yīng)急帶電處理裝置，實現(xiàn)對高壓設(shè)備接頭發(fā)熱缺陷無需停電就能得到及時處理，減少因設(shè)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(jìn)一步提高了供電可靠性。

（2）通過對系統(tǒng)內(nèi)高壓設(shè)備接頭發(fā)熱這一常見缺陷處理方式進(jìn)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(yīng)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(jìn)行了實際應(yīng)用，當(dāng)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(yīng)急帶電處理裝置，實現(xiàn)對高壓設(shè)備接頭發(fā)熱缺陷無需停電就能得到及時處理，減少因設(shè)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(jìn)一步提高了供電可靠性。通過對系統(tǒng)內(nèi)高壓設(shè)備接頭發(fā)熱這一常見缺陷處理方式進(jìn)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(yīng)用。應(yīng)用后，系統(tǒng)的穩(wěn)定性得到增強(qiáng)，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。