变电运行电气接头发热的原因及对策分析消
朱鹤
鹤壁煤业(集团)有限责任公司供电处河南鹤壁
摘要:电气接头发热是电力系统运行过程中的一个普遍现象,其产生发热的原因有很多种。比如在夏季炎热或者雷雨大风天气,电气接头发热的表现更为明显。电气接头的发热会严重干扰电气设备的正常运行,危害电力系统的安全性和稳定性。因此,处理好电气接头发热问题,首先要弄清楚电气接头发热的原因,然后“对症下药”。寻找有效解决对策。
关键词:变电运行;电气接头发热;原因分析;解决对策
一、变电运行中电气接头发热的原因 1、电阻损耗 发热现象是指在电阻中持续流通过度的电流时,电流产生的电能一部分会转化为热能从而使物体表面稳定升高的现象。载流电气设备运行过程中普遍存在发热现象,当载流电气设备长期处于电流过大的状态时,所产生的发热现象更为明显严重。根据电力公式可知,电流增大的同时电热也会随着增大,相反则会减少,基于此,在载流电力设备运行过程中如果大量电流流经电阻时就会使电热增大,而电气接头发热现象也就越加严重。 2、介质损耗 电气绝缘介质在通常情况下的极化方向会受到交变电场较大影响,使极化法相发生明显变化,同时变化也会造成大量时间的损耗。在变电运行过程中也会因电气绝缘介质的损耗出现发热状况,大致可以分为以下几种:(1)由于工作人员不当的操作方法导致发热现象产生。在变电运行过程中电流量过大时就会产生热能,这时也会使电气接头出现轻微发热现象,这种轻微发热是电气运行过程的正常现象,但是当电气接头发热超过一定程度时,如果工作人员没有正确加以处理,就会导致发热现象更为严重,甚至会影响整个电力系统的安全、稳定运行。例如工作人员在处理电气接头发热时使用过量的导电膏,在电气设备恢复运行时会再次出现发热现象。(2)电气设备质量未达到标准。电气设备在变电运行过程中影响较大,如果电气设备质量未达到使用标准、内部结构以及运行方式存在不合理现象,都会导致电气接头发热现象发生。电气设备质量为达到标准的具体表现为绝缘介质质量不合格时就会增大供电负荷,使供电负荷出现不稳定状态,以及电气回路经常出现故障等情况到会导致电气设备发热。(3)自然环境对电气设备的影响。电气接头因天气原因造成发热的现象较为常见,电气设备接头由于长期处于室外环境中,天气温度过高、大风天气和雨天都会对电气设备接头造成一定的影响,同时在活性气体作用下电气接头的金属导体接触面经常会出现氧化生锈现象,也会造成导线接头松动出现接触不良现象,会使电气接头发热现象发生。
二、电气设备发热故障的诊断
1、接头部位发热故障诊断
电网线路接头部位发热的故障主要是由于电阻损耗增加造成的。电力系统中的线路在运行过程中,因为金属内部存在对应的电阻,通过的电流受到对应阻力而产生发热现象。此时,因为线路的连接部位电阻较小,产生的热功率也不大,属于正常现象。但是,若线缆的接头部位由于接触不良而导致电阻迅速增加时,则会出现热功率过高的问题,导致异常发热。通常,接头部位电阻迅速增加的原因主要是线路的结构设计不合理,在施工过程中没有按照标准施工,导致线路接触不良,或线路在长时间使用过程中,接头被污染、侵蚀等,从而导致电阻损耗增加。
2、铁芯发热故障诊断
铁芯发热故障的主要原因是铁损增加。铁损是指线缆在通电后其自身成为了一个导电的磁体,在这个过程中电能会以磁场能的形式耗散。若在电网设计过程中,存在不合理的问题,或者不正常的启动和运行等,也会导致铁损发热的问题。此时,线缆或铁芯的质量不达标时,会出现局部过热,甚至短路。另外,变压器的漏磁现象也会导致铁损发热故障。
三、对策分析
1、严格规范设备安装步骤
由于设备质量和人为不规范操作而引起的电气接头发热现象,可通过严格规范设备安装步骤及变电工作操作流程来避免。对设备的质量采用目视、手触、技术检验等方法进行全面的检验,确定符合使用标准,避免使用低质量设备,对设备中的母线和线夹的动热稳定性与载流量等进行检验,确定符合技术规范;还应检查电气接头材料,一般选用电阻值较大的铜或铝材料,在相同长度下其电阻值是其它金属材料的两倍,从而避免因设备内部结构或接头材料引发接头发热现象。此外,还应根据设备特点和安装要求,严格按照安装步骤进行设备安装,避免因安装不规范而留下隐患,比如如果电气接头焊接质量不合格,容易导致接头松动,从而引起接触不良,容易出现接头发热现象。
2、做好电气接头发热维修工作
电气接头发热在变电运行中属于一种常见现象,要确保电气设备运行的可靠性,必须做好电气接头发热的日常维修工作。由于每次电气接头发热位置不同,须通过维修调试找准发热的准确位置以及发热原因。在隔离开关发热处理时,其发热源并不是单一而固定的,一般在动触头触指、导线与设备线夹处和旋转球头3个位置会出现发热现象,因此变电人员在接头发热维修时,在明确发热源的基础之上,再使用接触电阻仪进行检查,根据检查结果及经验值进行整体分析,结合接头发热产生的原因采取相应的解决措施。对于常见电气接头发热的处理方法有更换线夹的形状、接触面积、铜铝过渡工艺、载流量指标以及动热稳定性等符合使用标准的接头;锉平电气接头接触面突出的毛刺和明显凸出的地方,以减少电气接头的接触电阻,增大有效接触面积;按照正规的操作流程做好电气接头接触面抗氧化处理工作。
3、加强对变电设备的巡视与检查
在变电运行管理中,加强对变电设备的巡视与检查是十分必要的,有利于及时发现电气接头发热问题,防止更严重的电力事故发生,维护变电运行的安全稳定。变电站一般建设在环境和位置条件相对较差的山区,变电设备的接头部位长时间受到日晒雨淋以及活性气体的侵蚀,容易出现氧化及生锈问题,导致电阻达到正常水平的80~倍,因此须用红外线测温仪加强对室外易发热的设备电气接头部位进行巡查,及时发现发热的设备,有效预防因发热引起的电力事故。此外,由于山区风大雷电密集,对裸露在外的变电线路影响较大,受风力影响,电气接头容易出现松动,变电人员在巡视与检查过程中如发现问题,应使用合格的力矩扳手紧固电气接头,同时还应做好变电线路的防风和防雷工作,避免出现因电气接头松动引起发热现象。
4、安装使用保护罩
由于电气接头长期处于空气中,受环境因素影响较大,安装使用保护罩,在一定程度上可以减少环境因素对电气接头的影响,提高电力运行的稳定性。例如为防止鸟类和雨水对隔离开关接头的影响,在隔离开关的两侧或者上方安装保护罩,一般是安装基板、延长板和侧板,其中延长板和侧板的高度一定要低于基板,方能保护隔离开关接头位置不因环境影响而出现接头松动导致发热现象,不仅能提高变电设备的使用寿命,还能为变电设备的稳定运行提供安全保障。
5、强化电气接头发热检测技术
电气设备接头发热的维修检测,首先要对设备进行故障检测,确定设备出现故障的根本原因,以此得出故障监测具体周期,方便电气检修工作的开展。可使
用超声波检测方式或地电波检测对开关柜进行状态检测。变电设备检测还包括对变压器和电缆的诊断,主要通过地电波局放检测和震荡波局放检测分别对变压器和电缆设备进行检测。此外,对于变电设备的检测,主要通过油质分析、油色谱分析、绕组变形、油中腐蚀性硫分析、红外热成像和局部放电检测等对变压器进行检测。
6、科学制定设备检修的周期
由于电气接头发热发生的频率较高,时间上还具有一定的不确定性,而且不同型号的设备发热状况也不同。因此,进行电气接头发热的维修和维护工作必须针对不同地区的电气设备检修制定不同的检修周期,检修周期应该根据当地电力系统运行状态和设备运行状态进行制定。检修周期的科学制定能使电气设备检修工作更加有序进行,有利于促进检修工作的效率,进而缩短检修的周期,减少电气接头发热事故带来的损失,使电力生产能够持续、稳定、安全进行。
7、加强检修设备的保养
进行电力电气设备的检修不仅要做好对设备故障的预防、诊断和维修,还要加强对检修设备的常态化保养,将检修工作和保养工作进行融合。可定期对电气设备进行清洁,通过技术手段提升设备的工作寿命,及时更换老旧设备,加强对设备的保养投入。此外还要完善对建设工作的总结和反思,对电气接头发热事故原因要进行充分研究和分析,寻找电气设备接头发热的产生规律和其故障发生规律。因势利导,根据故障原因进行故障清除。此外,还要加强巡查工作,当电气接头出现发热的情况时可以第一时间发现并解决问题,更好地维护变电运行的安全稳定性。
结束语 总之,变电运行中电气接头发热看似不算严重的问题,实际上,电气接头发热很有可能会导致电气设备出现严重的安全隐患,进而威胁到整个电力网络的安全性。因此,对于电气接头的发热情况要给予高度的 参考文献 [1]孔德骏.浅谈变电运行电气接头发热的原因与解决办法[J].科技展望.,27(4).19-20. [2]丁力.状态检修技术在变电检修中的应用[J].电子技术与软件工程,(11):一. [3]王海燕.变电运行电气接头发热的原因与解决办法分析[J].建材与装饰.(28).31-32.
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