變電運行設備發熱原因及解決措施探討

鄧云 張莉 賈玉鳳

摘要：電氣設備發熱是變電運行中比較常見的故障，嚴重影響到電力系統運行的安全性。電氣設備是變電站中重要的組成部分，在長期運行的情況下，由于受到運行環境或者人為誤操作的原因，經常會導致電氣設備發熱，從而引發安全事故，對供電公司造成極大的經濟損失。所以對于變電運行中電氣設備發熱的原因要進行深入的分析，找出問題的關鍵所在，然后制定出行之有效的預防措施，為變電站的安全運行創造有利的條件。

關鍵詞：電力系統;變電設備;發熱故障;監控措施

在電力設備的各類缺陷中，設備發熱缺陷是很嚴重的缺陷之一，《變電設備缺陷管理標準》將很多發熱缺陷歸屬緊急缺陷和重大缺陷，其中緊急缺陷包括：①設備溫度上升很快，堅持運行有危險者。②設備接頭或線夾過熱，達到90℃及以上者。③設備的絕緣，穩升及強度等技術數據超過極限值。重大缺陷包括：①設備內部發熱，外殼溫升大于20℃。電纜外皮發熱，溫度超過45℃者。②導線、地線斷股、散股和電纜外絕緣受熱變色、變形或有異味，經確認，在短期內不再發展者。③裸導體設備或者設備的接頭及連接部分發熱，溫度的最高值不超過80℃者。發熱缺陷占整個電力設備缺陷的比例非常高。據統計，發熱缺陷約占緊急缺陷類的60%，成為影響安全運行的重要因素。及時發現設備發熱缺陷，將發熱缺陷消除在初始狀態，是保證設備的安全運行，降低檢修成本，減少事故發生，避免被迫停電的關鍵。

1變電設備發熱故障原因總結

1.1鐵損發熱

大部分變電設備都需要經受高壓電流負荷，比如變壓器或者電抗器，其內部鐵芯很容易由于局部過熱產生短路現象，從而對變壓設備的安全性產生不良影響。高壓電氣在運行過程中，因為電流運行會出現電磁效應，對鐵磁產生影響，從而出現鐵損發熱現象。產生上述現象的主要原因包含鐵芯質量不合格、電流運行不正常等。

1.2電阻損耗法熱

電阻損耗發熱屬于常見的變電設備發熱現象，該現象的產生主要是因為電阻的熱效應。變電設備的大部分元器件包含一定的金屬特性，而金屬本身就存在電阻。變電設備運行時，電流會流經金屬導體設備，此時就容易產生熱量。電阻損耗發熱常出現在線路連接的位置，當線路連接位置處的電阻值比較小時，出現的發熱現象并不是特別明顯，但是連接位置的電阻值超出線路中的電阻值時，電流流經連接位置時因為受到的阻力增加，因此就很容易出現發熱現象，從而引發絕緣受損問題。出現上述現象的主要原是線路設計不合理。在進行線路結構設計時，并未對電阻因素進行考慮，同時受到外部環境影響，很容易導致電阻增加現象，造成電阻損耗發熱問題，從而影響變電運行的安全性。

1.3電壓分布不正常以及泄露電流增加

變電設備包含避雷針、絕緣子等高壓設備，在正常工作時，都會存在一定的漏泄電壓和電流分布。一旦電壓設備發生故障，電壓分布和泄漏電流的大小都會導致高壓變電設備表面溫度太高現象，此外高壓設備負荷太大、設備散熱系統與冷卻系統設備存在問題等都會造成表面溫度太高現象。

1.4介質損耗

介質損耗主要是指載流導體周圍或者變電設備內部的電解質絕緣材料，出現發熱的原因主要是電壓效應。交變電壓的產生會影響變電設備的能量損耗，介質損耗的影響因素包含交變電壓的角頻率、變電設備比施加的點壓、絕緣截止的損耗因數和損耗正切值、介質的等值電容。理論意義上，介質損耗發電和電流負荷之間沒有直接關系，影響最大的因素其實是電壓。變電設備在運行的過程中如果出現絕緣介質性能故障問題，會增加絕緣介質的損耗，提升設備的運行溫度。出現介質損耗發熱的原因包含兩類：①固體形態絕緣材料老化或者材質低;②液體形態絕緣介質的性能差、發生化學變化、老化受潮。

2變電運行設備發熱故障的監控措施

2.1 智能機器人系統的使用

傳統的變電運維人員需承擔巡視、操作以及相當部分設備的檢修工作，新生產模式相比于過去的傳統運維模式，發生了較大的變化，現場工作人員的勞動強度加大，安全責任加大。伴隨自動化技術和智能機器人在各行各業的快速發展，由智能機器人替換現場運維人員實施設備巡檢的模式將成為變電站發展的必然趨勢。按照變電運行設備狀態評價結果，同時結合設備紅外測溫值、存在的隱患與設備運行環境等影響設備安全運行的因素，實施統計和綜合分析，評價變電站運行狀態，并按照不同運行狀態來確定變電站的巡視內容與周期。本文在對變電運行設備進行監控時，選擇了智能機器人系統，該系統的實施能夠對變電運行設備的運行情況進行實時監控，利用測溫和設備三相對比的方式，設置設備異常警告值，通過觀察智能機器人系統設置值的變化，了解變電運行設備的溫度情況，一旦出現溫度異常現象，可以及時檢查原因并給予合理、有效的措施，避免引發不必要的損失。雖然該系統的使用可以更加及時的發現運行設備存在的發熱故障問題，但是我們還需要必要的輔助手段進行監測，這樣才可以確保變電運行設備的順利使用。

2.2 使用紅外線檢測輔助技術

為了確保變電設備安全運行，可以設定一定的技術進行輔助檢測，紅外線檢測技術就是常用的檢測技術。紅外線檢測技術可以充分利用科學原理，實時監控變電設備的具體運行狀況，這樣可以降低由于發熱現象引發的設備安全事故。紅外線檢測技術主要是利用熱成像儀來檢測變電設備的運行狀況，一旦變電設備出現發熱現象，檢測到的信息會立即顯示在熒光屏上邊，同時還會發出相應的預警提示，工作人員可以根據提示信息及時采取有效措施進行解決，避免引發更多的問題。

2.3嚴格執行設備檢修標準

為了提升變電運行設備金具質量、接觸面處理檢修質量，在進行變電運行設備配件時，需要選擇質量合格的配件，此外變電運行設備的載流量和動熱穩定性能也需要符合相關的標準要求，避免使用質量不合格的產品。變電運行設備和線路接頭位置都需要使用電力復合脂進行防氧化處理，同時需要銼刀對接頭接觸面進行平整處理，減少不必要的毛刺，使接觸面更加平整。在對設備進行檢修驗收時，需要重視變電運行設備的檢修技術、檢修質量以及檢修標準，因此在檢修時需要重復進行檢查和核實，檢測時需要嚴格按照檢修驗收制度進行執行，確保檢修工作可以達標。

2.4 強化變電運行設備的驗收管理

運行工作人員在參與設備驗收工作時，需要克服技術關、面子關、人情關。工作人員需要具備較高的工作責任心，管理人員需要制定嚴格的制度驗收制度，在開展驗收工作時需要按照驗收的規定流程進行驗收工作，確保變電運行設備的檢修質量。

四、結束語

供電公司想要穩定、安全的發展下去，不但需要制定并完善各項安全保障機制，積極引進各項先機設備，不斷提升工作人員的專業能力和綜合素質，從而有效的解決變電運行設備的發熱故障，為供電公司的順利、穩定、健康的發展奠定良好的基礎。

參考文獻：

[1]趙佩光.淺談變電運行電氣接頭發熱的原因與解決辦法[J].華東科技：學術版，2017（9）：268-268.