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摘要：变电站输电运行设备导体发热，会对电能的输电稳定性产生重要影响。变电站运行中设备发热是常见现象，目前我国变电站设备资源配置、运行、安全等已经处于高水平状态，如何确保变电站安全稳定运行，已经成为当前电力发展的迫切需求。本文针对变电站设备发热的现象，分析变电站运行中设备发热的影响、原因和结合相关经验讨论应对设备发热的防治措施，为提高电力设备的安全稳定运行和可靠性提供参考。
关键词：变电站；导体设备；原因分析；预防措施
1、导体发热的损耗及影响
1.1导体发热的损耗
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1.2导体发热的影响
绝缘性能降低：①温度升高 => 有机绝缘材料老化加快。②机械强度下降：温度升高 => 材料退火软化。③接触电阻增加：温度升高 => 接触部分的弹性元件因退火而压力降低，同时接触表面氧化，接触电阻增加，引起温度继续升高，产生恶性循环。
1.3导体的发热和散热
两种工作状态时的发热
1.3.1长期发热：导体在正常工作状态下由工作电流产生的发热。
1.3.2短时发热：导体在短路工作状态下由短路电流产生的发热。在短路时，导体还受到很大的电动力作用，如果超过允许值，将使导体变形或损坏。
短时发热的特点：①短路电流大，发热量多。②时间短，热量不易散出。
导体的发热：导体电阻损耗的热量，导体吸收太阳辐射的热量。
导体的散热：导体对流散热导体辐射散热，导体导热散热。
2、导体设备发热的原因
2.1设备超负荷运行
变电站设备运行发热量遵循焦耳定律，找寻变电站运行设备发热原因也要依据焦耳定律，从电流和电阻两方面入手，变电站设备运行过程中在电流通过设备时，如果电流处于额定范围内，设备运行的热量将能够被变电站内的通风散热系统消耗掉，保持变电站设备处于一个稳定的温度状态，但是如果经过变电站设备的电流超过负荷量，或者电力供应质量下降，功率因数发生变化，都会导致变电站设备的发热量上升，超过变电站通风散热系统的工作能力，设备发热就会导致周围环境温度上升，加速绝缘老化，甚至可能造成设备烧损，导致供电中断。
2.2接触点氧化与腐蚀
变电站运行设备的发热点主要以各种开关接触面为主，外界环境因素对变电站设备运行安全也会造成一定的影响，如果变电站内环境管理工作不当，设备运行维护工作没有有效落实，变电站设备在长期光线照射、潮湿天气、灰尘环境下工作，容易出现开关等关键位置接触面接触点老化腐蚀，电阻增加，设备整体发热量也增加，也可能导致设备烧损，甚至引发火灾等安全事故，给变电站运行安全和人员生命安全造成了严重威胁。
2.3接触面接触不良
变电站设备借助电缆和开关连接成为了一个智能化的电力系统，不同的设备和线缆之间存在着各种不同形式的接触点和接触面，这些焊接点、连接点容易被忽略，在长期运行过程中，如果运行检查维护工作不利，就有可能出现松动、锈蚀等问题，接触面接触不良，电阻上升，产生的热量也随之增加，导致设备发热，超过变电站通风冷却系统负荷。
2.4介质损耗导致发热
正常情况下，电气绝缘介质的极化方向会在交变电场的强烈影响下，产生极大的变化，而且这个变化过程需要耗费大量的时间。由于电气绝缘介质的损耗也会导致变电运行中电气接头产生发热现象，例如公式：P＝U2ωCtgδ，这个公式是用来测量介质损耗角正切值；其中P为介质损耗，U为施加电压，ω为交变电压角频率，C为介质等值电容，tgδ为介质损耗角正切值，发热是由于电压效应引起的，在变电运行中比较常见。而由于介质损耗而引起变电运行中电气接头发热的具体原因有很多。
3、导体设备发热的计算及分析
3.1导体导热散热量Qd
固体中由于晶格振动和自由电子运动，使热量由高温区传至低温区；而在气体中，气体分子不停地运动，高温区域的分子比低温区域的分子具有较高的速度，分子从高温区运动到低温区，便将热量带至低温区。这种传递能量的过程，称为导热。
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导体电阻损耗的热量，导体的集肤效应系数Kf与电流的频率、导体的形状和尺寸有关。单位长度导体的辐射散热面积，依导体形状和布置情况而定。导体片（条）间距离越近，对流条件就越差，故有效面积应相应减小。
4、应对导体设备发热的措施
4.1做好定期对变电站导体设备维护和巡视工作
利用定期对变电站设备维护工作，对变电站运行设备进行诊断。为能够对及时对导体设备发热情况进行较好排查，可选择及利用红外线测温监测方式。红外温度监测方式主要包括两种形式，即红外测温与红外成像测温。其中红外成像测温准确性及方便性均更加理想，然而其使用成本相对而言比较高。在红外测温方式实际应用过程中，必须注意监测环境对仪器的影响，使环境温度应当在高于零度，并且环境湿度应当在80%之下，同时应避免在恶劣气候条件下应用红外测温方式。通常而言，户外监测应当选择在日出前、日落后等光线较弱情况下进行，而室内监测需要在熄灯情况下进行。在变电设备运行方式有变化出现、负荷增加较大以及高温与降雪等特殊情况发生的情况下，应当注意针对性监测设备大负荷回路实际运行情况。此外，在实际红外温度监测过程中，还应当依据检查卡中相关内容实行监测，同时应当详细进行记录。在温度监测完成之后，应当依据相关标准与相关监测历史实行分析与对比，通过对比所发现的问题点，应当纳入重点监控内容，在温升超出规定值情况下，应当即刻进行处理，从而避免出现安全事故。
4.2提升变电站运行设备管理水平
在变电站设备实际运行及应用过程中，之所以会有发热故障出现，一定程度上都与设备管理水平有密切关系。相关管理工作人员素质及水平比较差，整体管理工作水平比较低，不能够防微杜渐，及早发现隐患缺陷，导致发热现象扩大、恶化，进而产生发热故障，因而提升管理水平也就十分必要。在实际管理工作过程中，相关管理部门应当制定相关规章制度，从而为工作人员更好开展管理工作提供一定理论指导，同时也能够对其行为进行合理规范，使其能够更好开展管理工作，使管理工作质量及水平能够得以有效提升。另外，管理部门应当对相关管理人员加强培训，使其能够掌握相关管理方法及管理手段，从而保证其能够更好开展管理工作，使以往管理情况得以改变，同时也能够提升管理人员能力与水平，使其能够在实际管理中减少错误操作，增加缺陷发现，从而减少变电站设备发热故障的出现，使其运行安全性得到有效提升。
5、结束语
如果要控制好变电站导体设备发热问题，需要从以下几个方面做工作：日常巡视、设备检修、技术改造、竣工验收等各个环节均加以把控，确保安装、检修工艺质量。同时，也需要针对不同类型、不同部位的发热缺陷进行统计归类分析，研究有针对性的技术措施，以避免由于变电站导体设备发热不得已退出运行从而引起电网停电事故发生。
参考文献：
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