一次設(shè)備接點(diǎn)過熱原因分析及監(jiān)測處理

李宇飛

黑龍江省黑河供電公司

電氣設(shè)備的連接點(diǎn)或觸頭過熱后，會(huì)引起觸點(diǎn)變形或接頭燒損或者燒斷，引發(fā)系統(tǒng)故障，如何保證電力設(shè)備安全、健康供電已經(jīng)成為嚴(yán)峻的課題。隨著科技的發(fā)展，一種帶電監(jiān)測設(shè)備健康水平的儀器已經(jīng)在電力生產(chǎn)中發(fā)揮著作用，可以在設(shè)備運(yùn)行中對(duì)設(shè)備進(jìn)行帶電監(jiān)測，準(zhǔn)確判定設(shè)備過熱部位是否超過設(shè)備運(yùn)行允許溫度，超出允許溫度后及時(shí)反饋給專業(yè)人員，避免設(shè)備接點(diǎn)長期過熱而引發(fā)事故。因此，必須對(duì)設(shè)備過熱的原因加以歸類、分析，為帶電監(jiān)測提供更加翔實(shí)的依據(jù)，保證運(yùn)行設(shè)備健康穩(wěn)定運(yùn)行。

1 電氣設(shè)備間的接觸形式及過熱原因

電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備與設(shè)備、母線與母線、母線與設(shè)備之間、設(shè)備自身（斷路器）的連接都是通過接頭或觸頭來實(shí)現(xiàn)的，在運(yùn)行中，由于種種原因經(jīng)常出現(xiàn)連接頭過熱，如果發(fā)現(xiàn)和處理不及時(shí)，就會(huì)引起連接頭因過熱而變形、融化、燒斷或引起短路，嚴(yán)重影響系統(tǒng)安全運(yùn)行，隨著電力事業(yè)的不斷發(fā)展，線路負(fù)荷越來越大，設(shè)備連接點(diǎn)負(fù)載電流越來越高，對(duì)設(shè)備觸頭過熱進(jìn)行探討、監(jiān)測進(jìn)而找出抑制發(fā)熱的方法是非常必要的。

電氣設(shè)備連接導(dǎo)通形式

點(diǎn)接觸：利用點(diǎn)接觸來完成電氣設(shè)備的連接實(shí)現(xiàn)倒流作用。

線接觸：接觸面由一條線接觸來實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備倒流作用。

面接觸：電氣設(shè)備接頭的面與設(shè)備線夾的面、母排搭接面等接觸來實(shí)現(xiàn)倒流作用。

無論什么形式的連接都會(huì)存在一定的接觸電阻，就會(huì)消耗一部分電能，在能量轉(zhuǎn)換過程中，接觸點(diǎn)就會(huì)發(fā)熱，溫升在規(guī)定范圍內(nèi)是正常的，超過規(guī)定范圍內(nèi)就是過熱，必須進(jìn)行及時(shí)處理，否則，隨著溫升的不斷增高，就會(huì)導(dǎo)致接觸部位燒紅、融化、燒斷。

電氣設(shè)備接頭過熱原因

過載：設(shè)計(jì)時(shí)選用導(dǎo)線和設(shè)備不合理或者設(shè)備質(zhì)量不合格，載流超過額定值，都會(huì)引起過載發(fā)熱。如：220KV多寶山變SVC 裝置的開關(guān)柜燒損，由于SVC 支路電流大，開關(guān)柜內(nèi)互感器配裝定值小，長期過載運(yùn)行，使部件或者接頭嚴(yán)重過熱，最后，開關(guān)柜發(fā)生著火，迫使設(shè)備停止運(yùn)行，重新訂購滿足負(fù)荷要求的開關(guān)柜后，安裝后設(shè)備運(yùn)行不再過熱。

設(shè)備接觸面接觸不良：銅鋁接頭電解腐蝕嚴(yán)重，經(jīng)常操動(dòng)的設(shè)備軟連接，隔離開關(guān)動(dòng)靜觸頭等處發(fā)熱。如：110KV 園區(qū)變1、2 號(hào)主變高壓套管接頭，35KV 主受開關(guān)與電流互感器接頭，由于電解腐蝕導(dǎo)致接頭氧化嚴(yán)重造成嚴(yán)重過熱。220KV 北安變110KV 北西線刀閘，由于運(yùn)行時(shí)間長，導(dǎo)致觸頭壓力彈簧疲勞，接觸壓力損傷，導(dǎo)致刀閘出題偶嚴(yán)重過熱。電流互感器內(nèi)部一次接頭松動(dòng)，造成過熱甚至著火，220KV 多寶山變SVC 電抗器B 相下部接觸面因螺栓松動(dòng)而嚴(yán)重過熱，TCR 支路進(jìn)線刀閘因容量不夠而過載發(fā)熱。

鐵芯發(fā)熱：變壓器、電流互感器、電壓互感器等設(shè)備的絕緣損壞或者長期過電壓、渦流損耗和磁滯損耗的增加、鐵芯多點(diǎn)接地都會(huì)引起鐵芯過熱。如：110KV 園區(qū)變3 號(hào)主變，紅外線測溫時(shí)發(fā)現(xiàn)主變本體郵箱下部一點(diǎn)溫度異常增高，220KV 多寶山變3 臺(tái)10KV 電抗器開關(guān)柜后網(wǎng)門安裝電流互感器處溫度異常增高。

散熱不良導(dǎo)致的設(shè)備過熱：各種電氣設(shè)備一般都有一定的散熱或通風(fēng)措施，若這些措施損壞也能造成設(shè)備過熱，盡管對(duì)這杯損壞不嚴(yán)重，但是，長此以往也會(huì)危及設(shè)備絕緣而導(dǎo)致事故。如：220KV 多寶山1 號(hào)主變4月份室外還比較寒冷的環(huán)境下，主變本體溫度就達(dá)到90℃，其原因是主變安裝后，所有散熱器下截門沒有打開，溫度無法散熱，110KV 園區(qū)變10KV1 號(hào)主受開關(guān)柜溫度異常增高。

短路：一般發(fā)生在設(shè)備安裝在狹小的空間內(nèi)的電氣設(shè)備，由于鐵件、螺釘松動(dòng)掉落后，造成兩相或三相短路。如：110KV 依安變10KV 分段開關(guān)柜，由于小車開關(guān)的固定螺釘松動(dòng)脫落后，造成兩相短路，致使開關(guān)柜燒毀。

2 電氣設(shè)備接點(diǎn)過熱的原因分析及處理

過載過熱的原因及處理：新裝設(shè)備在選擇使用時(shí)載流額定值低于負(fù)載負(fù)荷，使用后，由于過載而發(fā)熱，運(yùn)行的設(shè)備過載發(fā)熱是由于線路負(fù)荷增加超過了當(dāng)時(shí)安裝的負(fù)載，因此，解決問題的方法就是合理的測算出線路負(fù)載電流的大小來選擇設(shè)備載流能量；新增負(fù)荷的運(yùn)行設(shè)備，如果負(fù)荷增加后，應(yīng)該重點(diǎn)測算增加的負(fù)荷量更換適合的載流設(shè)備，避免因?yàn)檩d流過大而引起設(shè)備過熱。

接觸不良引起的過熱原因及處理：設(shè)備在安裝和拆接頭時(shí)緊固螺栓沒有擰緊，電流逐漸增大后，過熱現(xiàn)象就會(huì)產(chǎn)生；如：220KV 多寶山變SVC 電抗器B 相下部接觸面因螺栓松動(dòng)而嚴(yán)重過熱就是四個(gè)緊固螺栓松動(dòng)造成的；電氣接頭的接觸面嚴(yán)重氧化致使接頭電阻增大導(dǎo)致接點(diǎn)過熱，針對(duì)過熱原因，我們應(yīng)該采取的措施是加強(qiáng)驗(yàn)收把關(guān)，對(duì)新安裝的設(shè)備接頭和因?yàn)闄z修而拆接的接頭嚴(yán)格執(zhí)行三級(jí)驗(yàn)收，確保接頭緊固；對(duì)那些在環(huán)境惡劣條件下運(yùn)行的設(shè)備接頭采取防氧化措施，就是采用凡士林外部涂抹、接觸面采取導(dǎo)電膏均勻涂抹，保證設(shè)備接點(diǎn)不氧化；刀閘接觸過熱的原因是運(yùn)行時(shí)間太長，刀閘經(jīng)出頭彈簧老化，彈力下降導(dǎo)致觸頭接觸壓力降低，刀閘接觸不緊密，應(yīng)該根據(jù)這些原因，結(jié)合停電機(jī)會(huì)對(duì)刀閘觸頭壓力進(jìn)行全面檢查，對(duì)于觸頭壓力不足的，應(yīng)該及時(shí)更換，保證刀閘運(yùn)行時(shí)不發(fā)生過熱現(xiàn)象。

鐵芯發(fā)熱的原因及處理：變壓器在運(yùn)行時(shí)存在鐵損，在正常運(yùn)行時(shí)，隨著油流有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)，一些細(xì)小的鐵屑隨著油流運(yùn)動(dòng)，當(dāng)變壓器停電后，油流靜止，細(xì)小鐵屑附著在鐵芯上，可能造成鐵芯多點(diǎn)接地，當(dāng)主變恢復(fù)運(yùn)行后，接地點(diǎn)就會(huì)產(chǎn)生環(huán)流而引起發(fā)熱，不是死接地點(diǎn)，我們科采取外部大電流沖擊，將接地點(diǎn)瞬間沖開，主變鐵芯多點(diǎn)接地一旦成為死點(diǎn)，就必須對(duì)主變吊芯檢修，消除多余接地點(diǎn)。

散熱不良引起的過熱原因及處理：設(shè)備運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生熱量，如果空間散熱不良，沒有空氣對(duì)流，就會(huì)使熱量積聚使設(shè)備更加過熱，針對(duì)這個(gè)問題，我們采取在高壓室安裝排風(fēng)機(jī)，使高壓室內(nèi)空氣形成對(duì)流，將熱量散除。110KV 園區(qū)變10KV1 號(hào)主受開關(guān)柜、多寶山電抗器開關(guān)柜我們就是采取這樣的措施進(jìn)行散熱，效果明顯。

3 預(yù)防電氣設(shè)備接頭過熱故障的對(duì)策

高壓電氣設(shè)備接點(diǎn)過熱按其機(jī)理可分為三個(gè)階段。

1）過熱起始階段溫升30-220K，由于接觸面污穢、雨水、雪霜等因素影響，導(dǎo)致接觸面氧化形成氧化膜，接點(diǎn)接觸電阻增大而發(fā)熱。

2）過熱變形、變色階段溫升220-420K（鋁）560K（銅）由于接點(diǎn)松動(dòng)或接觸壓力不足，大電流流過，可以明顯看到接點(diǎn)變色、變形，室內(nèi)設(shè)備還能聞到燒焦異味。

3）電弧燒溶階段溫升660K（鋁）1080K（銅），設(shè)備接點(diǎn)由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)。

預(yù)防過熱對(duì)策

加強(qiáng)設(shè)備巡視，各變電站應(yīng)該制定設(shè)備巡視計(jì)劃，對(duì)負(fù)荷大的線路應(yīng)該進(jìn)行特巡，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備過熱點(diǎn)，然后加以消除，保證設(shè)備健康運(yùn)行。

利用先進(jìn)科技采用紅外線測溫儀進(jìn)行帶電跟蹤測量。

紅外線檢測儀是在設(shè)備帶電的情況下進(jìn)行的一種高科技測溫技術(shù)，通過操作可以顯示出設(shè)備熱成像，能夠準(zhǔn)確判斷出過熱位置、過熱溫度，具有準(zhǔn)確、快速等優(yōu)點(diǎn)，尤其對(duì)電氣設(shè)備接點(diǎn)的早期過熱缺陷能夠做出可靠的預(yù)測，代替了傳統(tǒng)試溫臘片測試，推進(jìn)了設(shè)備狀態(tài)檢修的開展。

紅外線檢測技術(shù)的應(yīng)用對(duì)提高電氣設(shè)備的可靠性與安全性、提高經(jīng)濟(jì)效益、降低搶修成本都有著重要的意義，也是目前在預(yù)知檢修領(lǐng)域中一種最好的手段。

紅外線檢測人員培訓(xùn)與合理配置，目前，紅紅外線檢測人員是由高壓試驗(yàn)人員擔(dān)任，其弊端就是實(shí)驗(yàn)人員對(duì)一次設(shè)備接線點(diǎn)部位、位置、熱點(diǎn)怎么描述還不夠準(zhǔn)確，比如：主變套管將軍帽、設(shè)備線夾、導(dǎo)線線夾等描述不準(zhǔn)確，這樣，當(dāng)處理過熱點(diǎn)的時(shí)候，熱點(diǎn)找的不準(zhǔn)確，建議由一次檢修專業(yè)和高壓試驗(yàn)人員共同來完成帶電檢測，更準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)設(shè)備接頭的過熱點(diǎn)，便于盡快消除。

4 結(jié)語

隨著狀態(tài)檢修的不斷深入，各個(gè)變電所將由原來的多人值守逐漸過渡到無人值守，這就要求設(shè)備的穩(wěn)定性能、健康水平必須上升到一個(gè)高度，設(shè)備的可靠性能必須達(dá)到百分之百，這樣，就要求我們從事電力檢修的人員一是要保證檢修質(zhì)量。二是加強(qiáng)設(shè)備驗(yàn)收，嚴(yán)格執(zhí)行驗(yàn)收關(guān)。三是利用遠(yuǎn)紅外檢測盒診斷技術(shù)實(shí)時(shí)地對(duì)設(shè)備接頭盒設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測，準(zhǔn)確判斷出故障，為設(shè)備健康運(yùn)行提供準(zhǔn)確依據(jù)，保證設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。