變電站一次設備過熱問題及方法研究

寧波送變電建設有限公司 徐鐘波 沈啟豪

國網浙江省電力有限公司寧波供電公司 徐子昂 王泓學 潘文鵬

對電力系統來講，其具有明顯的復雜性和系統性。變電站是該系統中的重要構成部分之一，變電站能夠為系統的穩定運行提供保障。為了使變電站的功能得到充分發揮，要使相關的一次設備處于健康狀態。但是在實際運行過程中，一次設備過熱問題屢見不鮮。為了使變電站能夠正常的運轉并發揮作用，需要對一次設備過熱問題妥善解決。本文對一次設備過熱問題所產生的原因和相對應的解決方法全面闡述。

直接生產和輸配電能的設備叫做一次設備。通常情況下一次設備的構成部分相對較多，不單包含變壓器和斷路器，還包括相應的隔離開關和自動開關等。對一次設備中的變壓器來講，其作用主要是對電壓進行有效變換，以此來為功率傳輸提供便利性。在升壓變壓器的基礎上電壓會明顯升高，這樣可使線路損耗得到一定的降低，還可使送電經濟性明顯提升，從而使遠距離送電的目的得以實現。通過降壓變壓器的作用，使高電壓能夠向各級使用電壓不斷轉化，以此來使用戶的需求得到滿足。

1 變電站一次設備過熱問題的產生原因

1.1 設備自身原因

1.1.1 系統負荷方面原因

由于電氣技術處于持續發展的狀態，使得系統設置參數也隨之不斷升高。但在更新升級設備時并未更改原有參數，導致原有參數和更新運行狀況間失配現象的出現。同時還會使相對較大的系統負荷得以產生，從而使一次設備中發生過熱問題。

1.1.2 金屬導電方面問題

變電站中的變壓器使用的35kV或6kV鏟式接線端子以銅線為主，銅線的一端與平面以及引線線夾相連，其另一端與抱箍狀和變壓器導電桿進行相連[1]。由于銅制接線端子發生開裂的幾率相對較高，特別是加工過程中出現細小裂縫時會使熱脹冷縮問題出現在實際應用過程中。另外，當銅鋁直接相連問題出現在變電站中時，當空氣潮濕度相對較大時就會使兩者間產生電化學反應，使電腐蝕得以出現、接觸電阻顯著增大，從而使過熱問題產生。此外，變電站中所使用的銅鋁過渡線夾采用的方式以上下面搭接或左右對接為主，這樣當接觸面出現開裂時會使過熱現象出現在銅鋁過渡夾之中。

1.1.3 變電站一次設備老化問題

變電站一次設備處于正常運轉狀態中時自身會產生一定的熱量，當熱量處于允許范圍內不良影響就不會出現在一次設備中。但當設備的老化現象十分嚴重時就會明顯降低設備的散熱能力，從而使設備過熱問題有效形成。不僅會使設備受到嚴重的損壞，還可為電力故障的出現提供基礎條件[2]。變電站一次設備產生過熱問題的主要原因之一為設備老化。當變電站資金相對短缺或檢修人員工作缺乏責任心時，都無法對設備老化問題有效發現和解決。為使這種現象能夠得到有效改變，需對設備進行定期的檢修或更換。

1.1.4 其他方面

當一次設備中的電壓互感器鐵芯存在質量相對較差、接觸不良等問題時，就會導致過熱問題得以出現。另外，高壓設備絕緣層出現受潮或老化現象時就會使溫度不斷升高，從而使一次設備出現過熱問題。此外，當高壓電纜頭的分叉處密封性相對不足或缺油時，會使電纜頭接頭發生受潮或老化的概率明顯增加，從而使一次設備過熱問題出現概率也隨之提升[3]。

1.2 人為操作原因

1.2.1 檢驗工作方面原因

在測試變電站一次設備時，由于檢測的全面性相對欠缺，這樣就無法對細小問題有效發現，從而使過熱問題出現在設備中。如：如設備所使用的金屬導體導電性能及設備接頭接觸性能都與相關標準不相符、但在檢測過程中并未發現，從而使相關的過熱問題不斷涌現。

1.2.2 操作人員技術方面

部分操作人員由于相關技術水平有限，在實際安裝過程中的熟練性相對不足，使操作不當問題發生的概率明顯增大，從而使一定的安全隱患存在于設備的正常運行之中。如：在擰緊螺栓過程中，如用力過大使得一定的裂縫產生，就會增加設備出現過熱問題的幾率。

1.2.3 定期檢查方面

在一次設備安裝完成之后，如重點位置未進行定期的檢查工作，這樣就會使故障出現的概率明顯增大。如：未在相關標準的基礎上檢測設備的接頭和導線，這樣就會使安全隱患發生幾率顯著增加。另外，在對故障位置進行全面維修時違規操作的問題屢見不鮮。不僅會嚴重威脅維修人員的生命安全，也會明顯損害設備的其他部位。同時，全面檢測設備接頭溫度時，發現溫度明顯高于80℃時就立刻將設備進行斷電處理，這樣會嚴重影響設備的正常供電[4]。在實際操作過程中，當局部接頭溫度最大值控制在80℃之內時、且未一直處在負載運行狀態中，就不會使嚴重的安全問題得以出現，也無需實施斷電操作。

測溫儀使用方面問題。在對變點站一次設備開展相應的溫度檢測時，需對相關的測溫儀器有效應用。但在實際測溫工作中測溫儀器的使用明顯缺乏合理性。測溫儀屬于精密儀器范疇，在未對使用說明書詳細閱讀的前提下就對測溫儀進行操作，會使操作失誤現象明顯增多，使測溫數據結果缺乏精準性。當測溫儀的選擇缺乏合理性時也會使溫度儀器的結果缺乏精準性，使測量溫度明顯高于實際溫度值，從而嚴重影響設備的正常運行。

2 變電站一次設備過熱問題的解決方法

2.1 改善使用設計，完善生產工藝

為使變電站一次設備的使用效率得到明顯提升，并使過熱問題的出現概率顯著降低，就要對設備的使用設計加強重視。從設計初級的角度來講需對以下方面加強重視：

合理化預測未來的負荷增長。設計的一次設備不僅能使當前負荷得到有效滿足，還可使未來幾年負荷增長情況有所滿足；設計人員需和設備生產廠家進行及時有效的溝通，并使應用的金屬材料和相關要求保持一致性。這時需在相關設計標準得到嚴格遵守的前提下，使電氣設備材料和變電站導體能對設計要求有效滿足；在設計變電站導體時，由于不同金屬材料在熱量承受能力方面存在一定的差異性，因此需對一次設備的實際狀況進行全面測量；當運行負荷明顯高于相關的設計限值時，需重新設計改造變電站的一次設備，以此來使超負荷運轉所引起的設備過熱現象得到有效避免，從而為變電站的正常運轉提供基礎保障。

圖1 變電站一次設備

2.2 開展相應的維護檢修工作

2.2.1 制定相關制度

在對維護檢修工作全面開展時，需使人員的分工和管理工作有效完成。同時在變電站一次設備運行安全指標的前提下來科學有效的劃分管理內容及管理職責，以此來使變電站一次設備管理制度有效形成。這樣不僅可使工作人員在落實維護工作時有據可查，還可使管理效益的最大化呈現有效完成。另外在變電站一次設備管理的基礎上對專業檢修及維護機制有效制定，特別是母線以及220kV線路等設備[5]。此外需細化各項維護檢修工作。如處理接線板發熱狀況時，需在銼刀的輔助下有效銼平接頭的接觸面，從而使毛刺等情況有效杜絕，以此來為巡檢人員高質量完成巡檢任務提供保障，從而使過熱現象的可能性得到最大程度的降低，進而使變電站一次設備運行質量得到顯著提高。

2.2.2 培訓考核

對維護人員的知識和技能方面的培訓工作有效完成，培訓內容的重點和難點以變電站日常運維工作為主。這樣不僅可使維護人員的技能得到全面提升，還可在相關規定要求得到全面遵守的前提下，使各項工作任務得到全面完成。此外運維人員要對各類設備的發熱缺陷等級、應對措施等方面內容全面掌握，這樣可使問題產生的原因得到有效控制，從而使一次設備處于正常的運行狀態。

2.2.3 開展巡檢

日常維護檢修工作不單要對機器人等溫度監測系統全面應用，還需人工完成定期檢查。同時全面分析變電站一次設備運行情況，并完成定期巡檢設備的工作。在相關檢測裝置的輔助下來對過熱導致的設備故障問題全面規避。如，在對現場全面檢查時，運行人員可對紅外測量儀全面應用，在該設備的基礎上完成區域設備以及線路等測溫工作，以此來使設備管控力度得到全面加強。

2.3 強化設備運行監測

為使一次設備運行監管得到不斷加強，需對相關的檢測儀器有效應用：首先，測溫儀具有非常高的精密程度，這對相關操作人員也提出較高的要求。操作人員在對相關儀器有效應用時，需對應用流程和方法全面掌握，并在規范化要求的基礎上來完成相應操作。當操作人員對測溫儀的操作規程缺乏熟悉度，具有豐富經驗的工作人員要對操作人員提供指導和幫助，從而使操作錯誤的出現概率明顯降低。因此相關單位要對操作人員技能培訓工作加強重視。從相關應用經驗中可知15m是測溫儀的有效距離。另外在對測溫儀器設備種類選擇的過程中，可在變電站實際需求或狀況全面考量；其次，需將紅外熱成像儀設備安裝到變電站之中，該儀器能夠發揮檢修和測驗的功能，尤其是夏季用電高峰期，可為供電系統的正常運行提供基礎保障。

2.4 完善技術手段，提高維修標準

為使一次設備過熱問題得到妥善解決，相關工作人員對設備完成定期檢修，同時對設備材料進行合理化選擇，并在全新測試技術的基礎上測試設備的接觸點電阻，從而使設備線路接觸面的電阻保持在正常狀態，進而使電阻過大引發的設備過熱問題得到有效防止。在對變電站電氣設備有效測試時，需對回路電阻測試儀構建的雙臂電橋工作有效應用。這樣能對設備真實狀況及時全面的掌握，使相關問題得到及時發現和解決，從而使設備過熱發生概率明顯降低[6]。

在對該過程全面開展時，不單要對設備測試加強重視程度，還要對相關工作人員維修和保養設備的能力全面加強。設備的維修和保養能對設備使用時間產生直接影響。當一次設備持續處于運行的狀態中時，設備就會出現相對嚴重的磨損。同時設備上灰塵較多時也會使設備的老化程度明顯加快，從而使設備的使用周期得到明顯縮短。

因此，對以此設備進行維修保養是維護設備處于正常運行的必要措施之一。當對相關維修技術全面提升時，不僅可使設備使用壽命得到延長，還可使變電站供電系統的工作效率顯著提升。此外工作人員要對設備進行定期的檢查和保養，對設備中存在的鐵銹及時全面的清理，以此來使鐵銹原因引發的電阻過大現象得到杜絕，進而使設備過熱問題得到妥善解決。

綜上，當設備過熱問題未被及時發現和解決，不僅會對相關設備產生一定的損害，使一次設備的使用壽命得到明顯的縮短，還會對相關電力系統的正常運行產生影響。為了使設備過熱問題得到妥善解決，要對過熱問題所產生的原因全面分析。同時在此基礎上，來對針對性的解決對策有效制定和實施，以此來使一次設備能夠保持在安全穩定的運行狀態。因此，需要將一次設備過熱問題的產生原因當成重點來深入研究，從而使過熱問題得到妥善解決，進而為變電站的正常運轉提供基礎保障。