变电设备电气接头发热的原因分析及对策

发表时间:2021/2/26   来源:《科学与技术》2020年29期   作者:陈忠东
[导读] 电气接头是电力系统中重要的导流节点
        陈忠东
        国网福建省电力有限公司厦门供电公司福建厦门361000
        摘要:电气接头是电力系统中重要的导流节点,在变电设备运行中发挥着极其重要的作用,然而受到各种因素的影响,电气接头容易出现异常发热的问题,不利于电网设备运行的安全可靠性。基于此,文章首先就变电设备一次电气接头发热的原因进行分析,并提出解决策略,以期能提供参考价值。
        关键词:变电设备;电气接头发热;原因分析;解决对策
        
        1变电运行设备发热带来的危害分析
        当电力设备温度持续升高后,会导致电气绝缘材料加速老化、绝缘特性降低甚至丧失的问题,容易造成设备的绝缘被击穿,出现短路跳闸事故,甚至引发火灾。当变电设备运行过程中出现局部高温问题时,会导致设备的导体在受热情况下电阻迅速上升,从而降低设备承载容量,增加设备损耗,而且会对用电设备造成不同程度的损害。除此之外,在单台主变压器运行过程中,当运行方式改变后,会使电流增加,需要掌握发热的具体情况,否则将导致运行方式出现非正常状态,造成运行事故,引发大面积的停电事故。

        2电气接头发热的原因分析
        2.1电阻损耗
        电气接头在电流作用下会产生热量并生成热能,特别是当电流强度较高时与电阻相遇,其中的一些电能会向对电气性能具有破坏性的热能转变,从而提高电阻热能,这也是电气接头发热中较常出现的情况。特别是对于大型电气设备而言,运行过程中流经的大电流,会持续增加电阻损耗,最终导致电气接头发热。
        2.2绝缘介质损耗
        在外加交流电压作用下,绝缘介质会流过电流,造成电流在介质中产生能量损耗,这种损耗被称之为绝缘介质损耗。由介质损耗引起设备电气接头发热的原因有很多种,设备生产工艺质量不佳是其中一种。当电气设备内部设计结构不符合标准,以及绝缘介质的材质不良或规格不合理,就会影响供电负荷的稳定性,同时也会影响电气设备散热能力。绝缘介质在电压负荷作用下,造成绝缘介质损耗过大,以及设备散热条件不理想,都会引起电气接头发热。当绝缘介质电压负荷越大,介质损耗就越大,出现电气接头发热现象就越明显,在设备运行当中,由电压效应引起接头发热是较为常见的问题。
        2.3人为因素
        工作人员没有依据规范流程进行变电倒闸操作,电压负荷在倒闸操作过程中未出现明显变化,负荷电流没有降低;工作人员对于电气接头处理缺乏了解与经验,没有按照规范的设备安装或检修技术工艺要求进行接头处理与连接紧固,使得接触面不平整或压紧力不足等影响接触效果,造成过渡电阻大,致使电气接头发热情况发生。
        2.4环境因素
        电气接头特别容易受到环境因素的影响,尤其是高温、潮湿、污染、大风等恶劣环境下,电气接头发热频率更高。由于电气设备接头接触面长期接触空气、潮气或粉尘、油垢等污染物,容易出现氧化腐蚀现象,增加接触电阻;另外在大风天气的影响下,接头容易因甩动而导致松动接触不良内阻加大而发热。
        
        3对策分析
        上述对电气接头发热原因的分析,结合自身变电检修工作经验,从以下几个方面分析总结了电气接头发热解决对策,为相关工作者提供经验参考。
        3.1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,可以通过规范设备安装步骤及变电工作操作流程来避免;对设备的质量问题采用目视、手触、技术检验等方法进行全面的检查,确定符合使用标准,避免使用低质设备;对设备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;检查电气接头材料,一般选用电阻值较小的铜或铝材料,在相同长度下其电阻值是其它普通金属材料的二分之一,从而避免因设备内部结构或材料原因引发接头发热现象。

除此之外,还应根据设备特点和安装要求,严格按照技术工艺要求和安装步骤进行设备安装,避免因安装不规范而留下隐患,例如,电气接头焊接或压接质量不合格,易导致接头松动而引起接触不良,容易出现接头发热现象。
        3.2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,须通过测温确定发热的准确位置,分析发热原因。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三个位置最容易出现发热问题,因此,检修人员进行接头发热处理时,在明确发热源的基础上,再使用接触电阻仪进行检查,结合接头发热产生的原因采取相应的分析解决措施。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烧蚀点、突出的毛刺和明显凸出的地方,以增大有效接触面积,减少电气接头的接触电阻;按照规范的操作流程做好电气接头接触面抗氧化处理工作。
        3.3强化电气接头发热检测技术
        变电运行电气接头发热处理首先需要判定与分析电气设备故障,找出故障形成的主要成因,并将其作为依据总结出故障监测周期,以便于电气接头检修工作的顺利进行。这里,开关柜状态检测主要采用的是电波或超声波检测方法。电气设备发热检测还有诊断,通常采取红外热成像、紫外线测试等检测技术手段,并需要设置专门的测温图谱库,便于设备跟踪与状态检修。
        3.4加强对变电设备的巡视与检查
        在变电运行管理当中,加强对变电设备的常态化巡视与测温检查是十分必要的,有利于及时发现电气接头发热问题,规避缺陷发展趋势,防止更严重的电力事故发生,维护变电设备的安全稳定运行。变电站一般建设在环境和位置条件相对偏僻的地区,变电设备的接头部位长时间受到日晒雨淋以及污染物或腐蚀性气体的侵蚀,容易出现氧化及生锈问题,导致电阻达到正常水平的80—100倍,因此需要用红外线测温仪加强对室外设备电气接头部位进行测温检查,及时发现发热点。除此之外,某些大风雷电地区对裸露在外的设备引线接头影响较大,受风力影响,电气接头容易出现松动,巡检人员如发现异常问题,应及时申请停电紧固处理,避免出现因电气接头松动引起的发热缺陷。
        3.5提高检修人员综合素质
        要想处理好变电设备接头发热问题,离不开一支专业技术过硬、应变能力好、责任心强的高素质检修队伍。因此,也需将如何提升检修人员综合素质作为电气接头发热处理工作中重要的环节。这里可以从以下两点入手:首先,要强化技术培训,聘请专业人才对检修人员进行专业性培训,确保其掌握电气接头发热相关原理及检修工艺要求。其次,要做好运维人员交接班管理工作,严格工作流程,明确工作内容,并科学性制定值班表,做好交接记录工作。这样一来,电气接头出现故障时,能够快速的对故障进行定位与处理,最大限度减小设备接头发热对电网正常运行的不利影响。
        
        4结语
        电气接头发热是变电运行过程中存在的一种普遍现象,发热缺陷不仅会导致设备导电回路电阻持续升高,增加电网损耗,甚至容易烧坏变电设备而引发大面积停电事故,因此要慎重对待电气接头发热问题,严格规范设备安装步骤、做好消缺处理工作、加强对变电设备的巡视与检查,以确保变电设备的安全运行稳定性,促进安全生产。
        
        参考文献
        [1]王丽凤.变电运行电气接头发热的原因[J].中国科技投资,2017,(3).
        [2]邓嵘.探讨变电运行电气接头发热的原因及对策[J].中国科技投资,2017,(4).
        [3]张小宁.变电运行电气接头发热的原因及解决策略[J].区域治理,2018,(27).

        作者介绍:
        陈忠东(1968.01.03);性别:男;籍贯:福建厦门;民族:汉族;学历:本科;职称:高级技师;职务:变电检修六级职员高级工;研究方向:变压器设备检修;单位名称:国网福建省电力有限公司厦门供电公司。
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