钟玉平
惠州供电局 516300
摘要:变电站作为电力系统中对电压和电流进行变换,接受电能及分配电能的场所,周围地区的居民及工业用电全部依靠其方能正常使用。变电站内的一次设备是指直接生产、输送、分配和使用电能的设备,在变电站设备系统中占有重要位置。如果一次设备发热会对整个变电系统的运行造成不良影响,甚至有可能造成一次设备的损坏,从而导致供电中断。基于此,本文针对变电一次设备产生过热问题进行了分析,并提出相应的处理办法。
关键字:一次设备;设备发热;电阻;预防;处理
1.一次设备过热的主要原因
1.1设备因素
电力系统的负荷及潮流分配不均造成。目前随着社会的发展,不仅工业需求电量增大,人们生活用电也在逐步增加,因为对电气系统的潮流及负荷分配具有较高的要求。由于用电量的快速增长,加之区域内的设备容量不足,当例如夏季等需要大量使用电力的时段中,电力系统的潮流分配无法有效考虑到对应地区的设备现状,电力负荷超过部分设备的额定容量,从而造成设备的异常发热的问题。
设备导流面紧固螺栓选配不对。电力设备的导流接触面基本是采用螺栓连接,为了使接触面保持良好的接触,加在接头处的压力必须满足要求,即螺栓的规格选择需符合要求,接头处的接触电阻与其加在接头处的压力成反比。以北京天威LRGBJ-110干式电流互感器一次接线柱发热问题为例,此型号的电流互感器在运行过程发现均存在不同程度的发热现象,通过对型号CT的检查结果及测试数据分析,发现一次接线柱发热的原因为厂家选配螺栓无法提供足够的压紧力,从而导致接线柱直接回路电阻超标,从而导致发热现象的发生。
设备运行时间过长造成零部件老化。隔离开关是电力系统一次设备的重要组成部分。隔离开关的动静处理的夹紧力,均靠触头内部的弹簧提供。弹簧在长期的使用过程中,由于金属疲劳会造成弹簧的弹性减少或者逐步消失,从而导致刀闸动静触头之间的夹紧力不足,使刀闸的接触电阻增大,造成刀闸的触头发热。在发热的过程中,进一步造成刀闸弹簧的金属疲劳,导致发热情况逐渐恶化。
1.2人为因素
设备操作不当或不到位。一次设备转入系统内运行需经由运行人员进行操作,如果运行人员在操作过程中操作设备不当,造成设备设备损坏或者操作设备不到位,都会造成设备发热的问题。在运行人员操作之前,需要对设备进行相应的检查,同时在操作过程及操作后,也需对设备的状况进行相应的观察,判断设备是否有故障或者是否分合闸到位,从而有限提高设备的可靠运行能力。
设备检修不到位。设备检修是以恢复设备性能和延长设备使用寿命为目标,定期处理设备运行过程中发生的各种问题。因此,相关的检修工作人员必须对电气一次设备有足够的了解,拥有强大的、雄厚的专业素质技巧,能够面对设备遇到的各种问题。若检修工作不到位,检修人员没有尽职尽责,电气一次设备长期处于损坏之中,则会因为各种设备原因产生过热现象。
1.3环境因素
影响电力设备导电面腐蚀生锈氧化的环境和气候因素有:温度、相对湿度、气候条件、大气成分(包括尘埃、杂质)和环境条件(城市、乡村、海边)等,它们都会影响腐蚀氧化的速率。
沿海地区,受海洋大气中盐分(NaCl)的影响,并常常处于高温高湿且湿度超过临界相对湿度的环境中, 会加速设备的腐蚀氧化,造成两接触面都会被氧化而形成一层氧化膜。由于这层导电性能极差的氧化膜的存在,使接触电阻成倍增大,最终造成接头严重发热而损坏。
2.发热问题的处理预防措施
2.1严把检修关卡
在检修变电一次设备时,不能够只针对某一处的某一个问题进行相关的处理与检修,而是应该将目光同时放置到其他位置,将检修工作分散开来,对整个设备和接触电阻都要进行温度上的检查与测量。不仅如此,还要根据每一部分不同的测量数据分析下一个接触点的电阻情况。这样分部测量的技术能够全方位监测到设备系统的情况。
针对接触面压紧力,接触面连接压力必须合适。由于接触面的接触电阻与其加在接触面的压力成反比,但也不是压力越大越好。若压力大得超过了限度,在运行过程中,会使接触面产生过大的形变使接触情况恶化,螺栓松动,促使接触电阻增大。因此在组装时各个接触面螺栓所打力矩必须符合厂家给出的力矩标准,采用符合标准的力矩紧固螺栓将使螺栓不至于紧得过紧,也不会过松。
还可以通过对接触面自身的处理来保证减少发热情况;在进行连接前,应先对两接触面用#00砂纸或百洁布进行砂光打磨,并用辅有酒精的棉纱把接触面擦拭干净,之后在处理好的接触面上涂抹适量的导电膏,再进行连接。如果接触面严重不平,可以通过锉刀把将接触面不平处及毛刺锉掉,从而使得整个接触面平整光洁。对接触面打磨,一是将接触面处理得更平整光滑,二是将接触面表面的氧化膜层清除掉。导电膏中含有的细小导电良好的金属粉末,在一定压力的作用下,能将接触面上的微小的凹位填满,即增加接触面积,减小接触电阻。另外,导电膏可防止空气中的水分侵蚀接触面,又可隔绝接触面直接与空气中的氧气接触,起到了保护作用。
避免检修维护超周期或没不按检修规程执行。在运行维护过程中,应用远红外成像仪发现和分析发热缺陷。借助远红外成像仪定期对设备进行检查,是发现发热故障最直接有效的方法。针对设备与导线或设备与设备连接部分的发热,一旦发现缺陷必须立即处理。
2.2前端把控设备安装质量
严格按照设计规程要求,设计要合理,并且考虑适当的裕度。线夹大小与导线必须匹配。选用的构件型号合适,变电设备线夹金具,都应根据需要选用优质产品。另外,新建站时.设计进出线位置时应安排考虑周详,尽量避免运行时负荷分布不平衡的出现从而达到防止一次设备发热的目的。
在变电站建设最初,提前介入严格把控设备的安装质量,从而提高设备在投运后发生发热缺陷的概率。在施工队进行一次设备安装前,开展安装关键点交底会,明天关键步骤的流程及相应所需的材料。在验收的过程中,根据作业指导书内容逐一核对,严格审查设备的回路电阻测试报告,保证设备的安装质量,提高设备稳定运行的能力。
结语
综上所诉,变电一次设备发热主要有设备因素、人为因素和环境因素三个方面。设备自身因素多半是电力系统的负荷及潮流分配不均、设备导流面紧固螺栓选配不对、设备长期运行零部件老化等方面的原因。人为原因主要是设备操作不当或不到位和设备检修不到位造成的影响。环境因素主要是造成导电面腐蚀生锈氧化。通过有效的预防措施,结合处理发热过程中总结的经验,以便更有效地控制和预防发热问题,减少发热故障,避免因发热故障原因造成大面积、长时间停电事故,确保了电网的安全、稳定运行。
参考文献
[1]田新, 李朋, 魏志海,等. 变电站电气一次设备产生过热问题与检修措施分析[J]. 通讯世界, 2017, 000(017):163-164.
[2]吴月姣. 变电站电气一次设备产生过热问题与检修措施的探讨[J]. 百科论坛电子杂志, 2018, 000(009):381.