變電電氣設(shè)備發(fā)熱故障的成因及處理分析

周楊

摘要：在變電設(shè)備運行中容易發(fā)生發(fā)熱故障，可能會對電力系統(tǒng)運行安全性造成不良影響，要求及時采取有效的處理措施。對此，本文首先對變電電氣設(shè)備發(fā)熱故障的危害進行介紹，然后對變電電氣設(shè)備發(fā)熱故障的診斷方法進行分析，并對變電電氣設(shè)備發(fā)熱故障的產(chǎn)生原因以及處理措施進行詳細(xì)探究，以期提升電力系統(tǒng)維護水平，保證電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：變電電氣設(shè)備;發(fā)熱;危害;診斷;處理

1 引言

電能是十分重要的能源，在各行各業(yè)發(fā)展以及人們?nèi)粘Ｉ钪校桦娔茏鳛橹С帧ｋ娏ο到y(tǒng)是電能供應(yīng)的渠道，變電電氣設(shè)備是電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分，如果電氣設(shè)備發(fā)生發(fā)熱故障，并且沒有及時采取有效的處理措施，則會引發(fā)較大危害，只有確定變電電氣設(shè)備發(fā)熱故障，才可采取針對性處理措施，確保電氣設(shè)備處于良好的運行狀態(tài)[1]。因此，對變電電氣設(shè)備發(fā)熱故障的產(chǎn)生原因以及處理方法進行深入研究迫在眉睫。

2 變電電氣設(shè)備發(fā)熱故障的危害分析

在變電電氣設(shè)備日常運行中，在受到一些因素的影響下，可能會發(fā)生發(fā)熱故障，不僅會造成電力負(fù)荷損失，導(dǎo)致電能消耗量增加，同時當(dāng)設(shè)備處于發(fā)熱狀態(tài)時，會造成電阻增加，電纜消耗量比較大，在上述惡性循環(huán)中，變電電氣設(shè)備易損壞，如果大量熱量聚集，還可能會引發(fā)火災(zāi)。隨著變電電氣設(shè)備溫度的不斷升高，可能會造成絕緣擊穿，進而引發(fā)電力線路短路故障，如果電氣設(shè)備散熱效果比較差，而周邊含有易燃物，一旦引燃，就會引發(fā)嚴(yán)重火災(zāi)。除此以外，隨著變電電氣設(shè)備溫度的升高，絕緣材料的絕緣性能不斷降低，導(dǎo)致絕緣材料老化，最終引發(fā)絕緣擊穿事故[2]。由此可見，變電電氣設(shè)備發(fā)熱故障的危害性較大，亟需采取有效的處理措施。

3 變電電氣設(shè)備發(fā)熱故障診斷方法

3.1根據(jù)天氣變化檢查

在變電電氣設(shè)備發(fā)熱故障診斷中，可根據(jù)天氣變化進行診斷：第一，在降雪或者結(jié)冰天氣，電氣設(shè)備接頭沒有積雪，但是有水蒸氣。第二，在降雨天氣，接頭部位干燥，但是出現(xiàn)熱氣，并且電氣設(shè)備發(fā)出異常聲響。第三，在夜間檢查時，電氣設(shè)備接頭處有火花或者發(fā)紅現(xiàn)象，接頭接觸不良，溫度升高。

3.2根據(jù)接頭金屬色變和產(chǎn)生氣體檢查

在對接頭金屬色變以及所產(chǎn)生的氣體進行檢查時，應(yīng)注意以下幾點：第一，鋁材接頭溫度過高、變白，銅材接頭溫度過高并且變成淺紅色。在注油設(shè)備接頭位置出現(xiàn)油煙，接頭發(fā)熱問題嚴(yán)重。第二，標(biāo)準(zhǔn)金具產(chǎn)生銹蝕，絕緣性能降低，甚至出現(xiàn)火花、發(fā)熱問題。

3.3根據(jù)接頭根部導(dǎo)線異常檢查

在根據(jù)接頭根部導(dǎo)線異常情況對電氣設(shè)備發(fā)熱故障進行診斷時，需注意以下幾點：第一，如果接頭根部拔出，則說明接頭接觸松動。第二，如果接頭根部變色，則說明接頭部分接觸不良。第三，如果根部導(dǎo)線斷股，則導(dǎo)線已疲勞。

3.4根據(jù)示溫蠟片或示溫變色蠟紙檢查

在變電電氣設(shè)備停電時，可在設(shè)備接頭位置張貼溫變色蠟紙，在電氣設(shè)備運行中，通過觀察示溫變色蠟紙的變化情況，即可判斷設(shè)備接頭的發(fā)熱程度，比如軟化、熔化、泛紅等。

3.5紅外測溫成像法

第一，表面溫度法。對變電電氣設(shè)備表面溫度進行測量，如果測量溫度超過標(biāo)準(zhǔn)值，則可根據(jù)變電電氣設(shè)備溫度超標(biāo)程度、負(fù)荷率、設(shè)備承受機械應(yīng)力等，確定電氣設(shè)備缺陷。第二，同類比較法。在電氣回路中，如果三相電流對稱，并且三箱設(shè)備相同，則可對三相電流致熱型設(shè)備對應(yīng)部位的溫升值進行比較分析，進而判斷設(shè)備是否出現(xiàn)異常情況。第三，歷史分析法。對同一變電電氣設(shè)備在不同時期的溫升、相對溫差等檢測數(shù)據(jù)進行比較，對設(shè)備制熱參數(shù)的變化情況進行分析，進而判斷設(shè)備是否出現(xiàn)故障[3]。

4 變電電氣設(shè)備發(fā)熱故障的成因

4.1隔離開關(guān)發(fā)熱缺陷成因分析

在對高壓隔離開關(guān)進行檢測時發(fā)現(xiàn)，發(fā)熱故障具有明顯特征，過熱部分主要集中于隔離開關(guān)以及導(dǎo)線連接位置，發(fā)熱原因主要包括以下幾點：第一，隔離開關(guān)與導(dǎo)線的連接位置暴露在大氣環(huán)境中，在經(jīng)過長時間運行后，由于長期受到蒸汽、化學(xué)活性氣體以及灰塵的影響，導(dǎo)致連接部分接觸表面產(chǎn)生氧化膜，電阻增加，在變電電氣設(shè)備通電后，發(fā)熱問題嚴(yán)重。第二，在大風(fēng)天氣的影響下，導(dǎo)線發(fā)生舞動，導(dǎo)致連接螺栓松動，導(dǎo)線有效接觸面積不斷減小，并且連接位置接觸電阻增加，進而導(dǎo)致發(fā)熱現(xiàn)象。第三，在變電電氣設(shè)備運行中，周邊環(huán)境比較復(fù)雜，在各類污染因素的影響下，導(dǎo)致刀閘連接部位銹蝕，彈性不斷降低，甚至斷裂，接觸部位接觸不良。第四，在導(dǎo)線安裝施工中，沒有嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)規(guī)范，在變電電氣設(shè)備檢修時，對于隔離開關(guān)未采取完善的檢修程序，沒有及時發(fā)現(xiàn)隔離開關(guān)發(fā)熱現(xiàn)象。

4.2導(dǎo)線線夾發(fā)熱缺陷成因分析

造成導(dǎo)線線夾發(fā)熱的原因主要包括以下幾點：第一，導(dǎo)線線夾周圍環(huán)境復(fù)雜，在水汽以及其他環(huán)境因素的影響下，線夾部分氧化腐蝕接觸電阻不斷增加，并出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象。第二，在導(dǎo)線線夾裝配過程中，線夾大小與導(dǎo)線不匹配，線夾與導(dǎo)線連接不當(dāng)，接口位置松動，接觸面過小，電阻增加，進而產(chǎn)生發(fā)熱問題。第三，線夾結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，導(dǎo)線線夾端口位置容易受傷，進而發(fā)生斷股、散股等問題。第四，在不同金屬材質(zhì)導(dǎo)線連接施工中，應(yīng)采用直接連接方式，在氧化因素的影響下，接觸電阻增加，并出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象。

5 變電電氣設(shè)備發(fā)熱故障的處理方法

5.1嚴(yán)格控制金屬質(zhì)量

在變電電氣設(shè)備安裝施工中，應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)施工實際需要選擇型號適合的電氣產(chǎn)品。在產(chǎn)品選購方面，需綜合考慮荷載、流量以及動熱穩(wěn)定等因素，尤其需注意，在線夾選擇方面，應(yīng)盡量采用銅鋁過渡產(chǎn)品，可有效提升電流通過能力。

5.2采取防氧化措施

在變電電氣設(shè)備安裝以及運行維護檢修中，在設(shè)備連接方面，需對接頭位置采取有效的處理措施，對接頭表面做好防氧化處理，盡量選擇電力復(fù)合脂。電力復(fù)合脂中含有鋅、鎳、鎘等金屬，可直接充填在接頭表面縫隙中，在利用螺栓進行緊固后，即可破碎接觸面氧化膜層，進而降低接觸電阻，同時還可在電氣設(shè)備接頭表面形成保護層，避免空氣和水分滲入[4]。

5.3提高接觸面的處理質(zhì)量

在變電電氣設(shè)備發(fā)熱故障檢修中發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)體接觸表面的影響較大，如果表面平整度較差，則需進行整平處理，首先利用銼刀搓平接觸面，然后再利用中型砂紙進行打磨，最后采用棉紗蘸取酒精擦拭接觸面，確保接觸面平整度和光滑度。需要注意，在母線與線夾接頭處理時，應(yīng)注意嚴(yán)格控制母線加工完成后的截面面積，對于銅質(zhì)導(dǎo)線截面的減少量，應(yīng)控制在原截面的3%以內(nèi)，而對于鋁制導(dǎo)線的截面減少量，需控制在原截面的5%以內(nèi)。在母線與線夾連接中，還需采用鋼絲刷去除表面氧化膜，并利用棉紗蘸取酒精，擦拭接觸表面。

5.4控制緊固壓力

變電電氣設(shè)備運行檢修人員在接頭處理時，可能盲目的增加連接螺栓的緊固力度，但是需要注意，不同材質(zhì)的母性彈性系數(shù)有一定區(qū)別，比如鋁制母線的彈性系數(shù)較小，在螺栓緊固中，當(dāng)螺母達(dá)到臨界壓力時，如果材料強度較差，則隨著外力的不斷增加，接觸面會發(fā)生變形，導(dǎo)致接觸面積減小，接觸電阻增加。因此，需根據(jù)材質(zhì)類型嚴(yán)格控制緊固壓力，避免盲目增加緊固壓力。

5.5嚴(yán)格工藝程序

在變電電氣設(shè)備安裝施工中，必須嚴(yán)格控制安裝施工技術(shù)，根據(jù)連接點安裝要求確定緊固壓力以及接頭壓力，進而有效控制接觸電阻。采用適宜的連接螺栓、平墊圈以及彈簧墊圈，在螺栓緊固施工中，采用彈簧墊圈壓平。在變電電氣設(shè)備檢修方面，可采用力矩扳手，根據(jù)變電電氣設(shè)備運行實際情況，確定連接點過熱的原因，然后采取針對性處理措施，調(diào)整安裝工藝。

5.6加強設(shè)備運行監(jiān)視

在變電電氣設(shè)備運行過程中，要求運檢人員定期對各個接頭位置進行檢查。在電氣設(shè)備檢修中，可采用紅外線測溫儀對接頭部位、隔離開關(guān)觸頭、導(dǎo)線線夾等的溫度變化情況進行監(jiān)測，及時發(fā)熱現(xiàn)象，并采取針對性處理措施。

6 結(jié)語

本文主要對變電信設(shè)備發(fā)熱故障的產(chǎn)生原因以及處理措施進行了詳細(xì)探究。在電力系統(tǒng)運行中，變電電氣設(shè)備發(fā)熱故障比較常見，對于電網(wǎng)運行安全性會造成較大不良影響。對此，應(yīng)注意嚴(yán)格控制金屬質(zhì)量，采取適宜的防氧化措施，保障接觸面處理效果，加強緊固壓力調(diào)節(jié)控制，根據(jù)施工工藝進行設(shè)備連接控制，并對變電電氣設(shè)備加強巡檢管理，提升變電電氣設(shè)備運維水平，保障電力設(shè)備安全穩(wěn)定運行。

參考文獻：

[1]丁曉鋒.變電站電氣設(shè)備發(fā)熱故障的成因及處理方法措施[J].數(shù)字化用戶，2018（28）：75.

[2]郭子清.變電電氣設(shè)備發(fā)熱故障的成因及處理方法研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2017（02）：946.

[3]葛鈺.電氣設(shè)備熱故障分析及對策[J].中國高新區(qū)，2017（08）：93.

[4]劉暢，桂遠(yuǎn)光.變電運行設(shè)備發(fā)熱的故障原因及監(jiān)控策略[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2018（19）：34+36.