变电运行电气接头发热的原因及对策分析

发表时间:2021/3/19   来源:《当代电力文化》2020年27期   作者:  马海霞
[导读] 随着电网集中控制功能的发展,对变电站的运行进行了远程监控,变电站的建设更加集中化,小型化,设备开发密集。
        马海霞
        国网四川射洪市供电有限责任公司 四川省 射洪市 629200
        摘要:随着电网集中控制功能的发展,对变电站的运行进行了远程监控,变电站的建设更加集中化,小型化,设备开发密集。与此同时,当地经济也在迅速发展,电力负荷也在几何上增加。电力系统中的电气设备正在运行,设备接头的发热问题已成为设备安全运行的重要环节。特别重要的是,设备接头的安全操作严重影响电网供电的可靠性。本文分析了设备接头发热问题的成因,并提出了相应的措施。
        关键字:电气接头发热;原因;对策
        1.变电运行电气接头发热的原因
        (1)人为失误。对于电气设备的检修试验工作人员而言,开展工作室理应拆卸部分设备连接点,并在结束工作自行安装恢复。一些人员的技术水平不足,责任心不强,在操作中可能忘安装垫圈,也可能疏忽对螺栓的力矩核实等等。一些操作失误在整个线路低负荷时并不会出现问题,一旦超负荷就可能导致接头过热。
        (2)设备氧化。电气设备的不同接触面都可能因平整度不足够高而导致在安装中留有空隙。这些空隙长期存在就容易被氧化,因而导致整体接触面的接触电阻改变,阻值增加,接头开始发热,同时过热的接头将加剧了氧化过程,从而形成更大的发热恶性循环。针对此情况,技术上多注重涂导电膏,起到补空隙将温度的作用,当然应该重视导电膏的涂抹厚度,只有热稳定性能达标的产品才能更好地缓解接头发热缺陷。
        (3)设计欠缺。一些电气设备的厂家并没有集中开展接头方面的设计核算。对于电气设备而言,其接头截面积、接头导线、螺栓的载流限制较为严格,一旦厂家不对具体的产品开展核算与电磁场分析,就可能使得产品的设计缺陷在长时间的强电压强电流环境中进一步放大,导致更多的发热缺陷产生。
        2.变电运行电气接头发热的有效预防处理措施
        2.1影响负荷传输类接头
        (1)设计方面,主动开展从产品的接头横截面、连接导线、螺栓等部件的载流量和电场分析,增强裕度及强度指标,要从设计上降低产品面对强电场与磁场环境出现故障的概率。(2)日常保养方面,可持续消减断引点数量;可用锉刀等工具加强对设备接头接触面平整度的整治,提高光洁性能,同时关注电力母线经处理后的截面减少值;接触表层的各种有无应及时清除,利用硬质刷消除氧化膜,并以酒精浸润的棉纱擦拭接触面,涂抹导电膏,厚度达0.1mm左右即可厚。接头处理后要接受电阻测试。(3)导电膏的质量要高,涂抹厚度的要求也较高。现阶段,市场中的导电膏材质选择并没有更为统一的标准与规范,对于导电膏的选购与涂抹还仅仅以施工经验的决定影响为主,市场上新型的导电膏与电力复合油脂等,能够通过更高的滴点温度与更低的凝固点温度,提高金属分子的填充活动力,降低电阻。不能用凡士林代替导电膏,不但无导电性,还在高温情况下会变得干涸,导致接头表面受氧化。(4)铜铝过渡板与设备接头之间的接触要尽可能充分紧实,螺栓的力矩测定环节不可缺少,应严格按相关标准来确定螺栓力矩。(5)人员的责任心应到位,坚持在日常工作中开展红外测温,结合必要的技术规程,对异常情况开展紧急停电处理。
        2.2不影响负荷传输类接头
        (1)开展设备设计工作中,应该通过科学方法来测定和核算导线与接头载流量,并对其中所需要的裕度进行适当地放宽调整,最大程度确保电气设备的接头与导线在各种高强电压、大容量电流、多层次谐波的环境条件下保持安全稳定性。(2)工作人员在开展日常检修与预试工作中,可持续消减断引点数量;对于各种应予以断引的接头,工作人员的复引工作需要提前做好对不同接触面的平整度检查,若有特殊异常出现,则需要迅速利用百洁布展开清洁处理,接受在完成相关平整度清洁处理后,要随即开展接触电阻测试,这样能够有效提升导线及接头的接触效果。不影响负荷传输类接头在应用导电膏时也强调质量,质量较差的导电膏可能在长期的应用过程中出现固化反而不利于接头散热,同时还也强调导电膏的涂抹厚度应该保持在一个合理地范围。铜铝过渡板与设备接头之间的接触要尽可能充分紧实,螺栓的力矩测定环节不可缺少,应严格按相关标准来确定螺栓力矩。(3)工作人员的责任心应到位,坚持在日常工作中开展红外测温,结合必要的技术规程,对异常情况可现在必要时机开展切换操作后进行紧急停电处理。
        3.变电运行电气接头发热案例分
        通过对某110KV变电站#1主变110KV侧A相套管由于套管头发热,导致将军帽与套管引线导电杆融合,使导电杆螺纹损坏。主要介绍检查处理方案以及现场检查处理的方法过程,分析了内部接头发热的机理,提出了整改措施建议。
        3.1缺陷发现情况
        5月8日,某巡维中心对某110KV变电站#1主变测温,测温发现主变110kV侧A相套管发热,温度为67.8度、B相温度41.5度、C相温度40度,环境温为27度,主变110kV侧电流为131A。

        图一A相套管头?              图2 B相套管头          图3 C相套管头
        根据缺陷库标准,#1主变110kV侧套管A相柱头温度为67.8℃,热点温度>55℃,属重大缺陷。根据图1数据显示,#1主变110kV侧套管A相柱头发热温度偏高,由于该地区负荷较重,为防止发热情况继续恶化,需将#1主变停电,对主变110kV侧套管A相套管头进行发热处理。
        #1主变110KV侧套管信息表

        3.2设备检查情况
        在5月13日某巡维中心对某110KV变电站#1主变本体停电。停电后,班组人员拆除#1主变110kV侧A相套管将军帽检查处理。由于套管头发热,导致将军帽与套管引线导电杆融合,将军帽是黄铜(密度8.93g\cm3)、套管引线导电杆是紫铜(密度7.83g\cm3),A相套管将军帽拆除后,发现导电杆螺纹损坏,需要更换套管引线导电杆。
        3.3处理过程
        现场关闭油枕阀门将主变本体油打进油枕,拆除套管法兰螺丝,吊出A相套管。熔化套管导电杆与引线的银铜焊锡,更换新的套管导电杆。清洁导电杆及引线,重新包扎套管引线。
        清洁套管升高座法兰面及套管瓷套及均压罩,对套管头接触面及将军帽接触面打磨清洁涂凡士林,复装后,所有螺丝打力矩。本次工作同时处理主变变高B、C相套管将军帽及导电杆。
        复装完成后,开启本体油枕阀门,对变压器加高纯氮气,(压力0.02Mpa)排气及试漏,试漏正常。
        3.4缺陷分析
        造成#1主变110kV套管将军帽发热主要原因为,此套管将军帽与导电杆采用螺纹接触形式,导电杆螺纹拧紧后,有可能将军帽密封螺栓会不在螺孔位置,而无法安装螺丝。反之不拧紧时,在高温、大负荷下容易出现导电杆螺纹部位发热并烧毁螺纹现象。
        3.5防范措施
        第一,严格控制安装工艺,安装时先拧紧将军帽与导电杆螺纹,然后再进行将军帽密封螺丝安装。
        第二,检修人员应及时掌握设备的运行情况,结合停电前运行人员对设备红外线测温的图谱进行综合评估分析,对设备进行针对性检查维护,将设备发热消除在萌芽状态。
        第三,运行人员重点监控变压器运行状况,按照局有关符合控制细则开展监控工作,若发现设备有异常,应及时上报并缩短设备的巡视周期,及时记录设备的运行状态,包括电流、温度等数据。
        第四,根据设备的月度停电计划,运行人员在设备停电前对设备进行红外线测温,提供设备维护的基础数据。
        参考文献:
        【1】电力设备红外成像检测诊断实施细则
        【2】带电设备红外检测管理办法
        【3】变电运行规程(通用部分)
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