(国网内蒙古东部电力有限公司赤峰供电公司 内蒙古赤峰市 024000)
摘要:电力行业在不断向前发展的过程中提高了设备的安全性,降低了设备运行的费用,但仍然存在一些问题。对变电站运行设备发热的情况,相关工作人员应该采取措施进行预防,在发热过程中运用技术加以处理,并且对变电站运行设备进行监控,减少事故的发生,保障设备的安全。变电站运行设备的监控方法有力地提高了电力资源的顺利输送,推动了电力系统的发展。
关键词:变电站;运行设备;发热;监控方法
一、变电站运行设备发热的原因
1.1设备运行中超负荷工作
根据焦耳定律不难发现问题的原因,在设备发热的过程中决定发热程度的是设备电流的平方数和设备的电阻,它们成正比例关系。在额定电流的设置下,电力设备在工作过程中自身可以承受一部分发热,可以在超长的工作时间内都不会出现这种发热的现象。但是相反设备如果超过了额定电流,那么在短时间内设备的自身承受发热能力就会下降,这也就会导致设备过热而致使设备烧坏。
1.2接触点的保养问题
变电有时候会处于自然环境下,这样就会造成设备的使用寿命大大降低。有时候设备在光照日晒、雨水淋湿、暴雪冰冻等自然环境长时间的腐蚀下,接触点就会出现氧化等问题。在设备表面形成的氧化膜会导致接触点的电阻增大,发热量的增加会导致热度不断高升。最严重的情况就会因为设备的温度过高而导致电线烧坏,最终引发的事故造成不可挽回的损失。
1.3接触不良
设备的安装设计不规范导致设备接触不良或者接触面积过小等问题的出现。或者因为日常的检修工作不严谨,造成连接点的不牢固。根据热胀冷缩原理,气温的急剧变化也会导致设备接头松动的问题出现。这些原因综合起来都是导致接触点电阻过大的关键,电阻越大就会导致设备温度过高并持续发热,从而引发设备失火造成事故的发生。
1.4其他部件发热的原因
(1)变压器
变压器是变电站运行过程中经常用到的设备,变电站运行设备在工作时,会因为漏磁通而出现涡流损耗,这一现象会导致变压器出现发热,其连接螺栓处、油箱中部放油阀等处最容易出现温度升高情况,而且发热点通常都在高压绕组侧。
(2)变压器铁芯、绕组以及电抗器
变压器是由多种部件构成的,这些构件具有导热性,当变压器运行的过程中,会产生一定的谐波,在长时间运行的情况下,谐波会使变压器的铁芯、绕组以及电抗器等多项部件出现发热现象。
(3)在固定单相电缆时,使用的普通金属环在工作的过程中,其产生涡流也是导致变压器发热的重要原因
一般来说,变压器开关内部的发热基本上都是由于开关接触不良造成的。
1.4外部环境引起的发热
通常,变电站运行设备多与外界环境接触,设备的闸刀等部件长期受到外界自然环境的侵袭,设备经过长期的运行,其接头和闸刀位置极容易被氧化腐蚀,进而导致氧化膜的出现,增大闸刀连接处接触电阻,导致接触不良。如果变电站设备在运行时,不能及时发现并采取措施降低工作电流,将会进一步加剧接头的氧化腐蚀现象,进一步增大接头电阻,最终造成变压器局部温度骤升,引发供电事故。
二、变电站运行设备发热监控方法
为了确保电气设备的运行情况始终处于受控、在控状态。
需要对电气设备进行实时的监控,比较常用的设备监控方式有一下几种:
2.1红外测温诊断的方法
目前在对设备运行状况监测中采用的红外测温诊断主要有远红外成像测温和点红外测温,两者之中比较常用的是前面一种。这是因为这种诊断方法具有扫描成像范围广,速度快,利用屏幕显示出的状态更为直观、快捷、形象以及灵敏等,检测效率较高,操作方便的优点,但也存在一定的缺点就是消耗的成本比较高。唯一的缺点就是成本较高。后一种方法在使用过程中的具体的使用要求为:在使用时要确保环境温度在0℃以上,空气的湿度在80%以下。而且当在户外进行测温时一定要确保在要在日出之前或者是在日落之后,当在室内进行设备的测温工作时就要确保在无光的状态下进行;对测量的数据一定要进行及时、正确的记录,记录的内容要全面;每周都需要对运行的变电设备进行一次点红外普测。还有就是对使用的变电设备每年必须要有至少两次远红外成像检测,其中第一次检测进行的时间最好在年度检修之前进行,如果发现设备存在问题就需要在对其进行检修之后再进行一次测试,并对两次的检测结果进行分析对比。
2.2示温蜡片法
这种方法是监控变电站运行设备发热非常且有效的方法,其具体的操作步骤是:设备管理人员在运行设备大电流回路的各个连接点上粘贴示温蜡片;然后对示温蜡片的变化情况进行定期观察与记录,倘若出现设备连接点示温蜡片脱落或融化情况时,相关工作人员就要采取一定的安全措施;当设备的测温阶段结束以后,设备管理人员就要对记录额结果进行分析研究,及时的发现其中存在的问题,并制定对应的措施。
2.3在线温度监测预警系统
这种检测的方法的过程是检测的探头将监测点的温度转化为无线信号来向外界进行传输,等到检测系统的终端收到这个信号时,再通过终端设备将此无线信号转换为数字信号,这些数字信号经过下一步传输到数据管理服务器并进行相应的数据的分析研究,研究的结果直接发送到设备管理者。
2.4预防设备发热的相关诊断措施
对变电站运行设备发热现象采取预防的举措是降低运行故障的有效手段。最基本的预防手段就是对选择投入使用的设备在质量上进行严格的掌控,设备方的采购人员必须秉承质量第一的原则进行后续工作,设备必须要符合相关的设计标准。此外,采取的预防手段就是对使用的设备进行防氧化的处理,因为变电设备在运行时由于各种因素的影响很容易在设备连接头处出现氧化的现象,进而导致设备的发热,所以必须要做好连接头的防氧化处理。另外还比较常用的措施就是对设备安装温度在线监控的装置,其具体的诊断手段就是与环境温度进行对比分析,其温升愈高则说明发热设备的发热状况越严重。而对于通过红外测温方式进行发热监测的,其具体的诊断手段就是用温升的方式判断设备的发热情况。对于红外成像监测设备发热,可以通过使用专用析软件来详细的分析判断变电设备的发热情况。
三、变电站运行设备发热造成的危害
在电力系统运行的过程中,电力变电站的相关设备一旦出现发热现象,将会对整个电力系统的平稳运行造成巨大的影响,甚至会出现火灾等事故,危及电力工作人员的人身安全。从具体情况来看,发热会直接影响导体的材料性能等方面。一般情况下,发热导致的故障一般会出现四种结果:第一,加大设备的电阻,导致设备对电能的损耗增加,最终会对设备的寿命造成一定影响;第二,设备材料性能降低,发热会导致温度升高,因此会使得绝缘材料的绝缘性能降低;第三,引发火灾,当温度上升到一定程度后会使得绝缘性能完全丧失,可能会导致线路出现短路故障,很容易引起火灾;第四,导致停电,电力变电站出现故障时,若没有及时维修,恰好又是单台主变运行,则将会引起大范围停电。
结语
总而言之,随着电力的不断发展,变电站运行设备的质量问题对电力的输送影响较大,可能造成严重的后果。目前,我国变电站运行设备偶尔存在发热的现象,给人们带来了潜在的安全隐患和风险,因此应彻底分析问题产生的原因,提出解决的办法,减少甚至消除潜在威胁,把经济损失降到最低,保证变电站的正常运行,维护变电站利益的同时保证用户的切身利益,使人们过上安稳的生活。
参考文献
[1]张月华.变电站运行设备发热监控诊断方法的分析[J].中国新技术新产品,2018,09(21):116.
[2]李余清,雷永章.试论电力变电站运行设备发热原因及预防对策[J].科技创新导报,2018,02(31):67.
[3]刘慧勇.电力变电站运行设备发热原因及预防对策[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2018,02:316-317.