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变电运行电气接头发热的原因及对策分析王师文

发表时间：2021/5/18 来源：《基层建设》2020年第35期作者：王师文

[导读] 摘要：电气接头是电力系统中重要的部件，在变电运行中发挥着极其重要的作用，然而受各种因素的影响，电气接头容易出现发热现象，不利于变电运行的稳定和安全，最常见的发热原因有电阻损耗，绝缘介质损耗，不规范操作以及环境因素影响，从以上几个方面对电气接头发热原因进行分析，并结合实践提出相应的解决对策，以期提高电力系统变电运行的可靠性。

        锡林郭勒电业局内蒙古锡林郭勒盟锡林浩特市 026000
        摘要：电气接头是电力系统中重要的部件，在变电运行中发挥着极其重要的作用，然而受各种因素的影响，电气接头容易出现发热现象，不利于变电运行的稳定和安全，最常见的发热原因有电阻损耗，绝缘介质损耗，不规范操作以及环境因素影响，从以上几个方面对电气接头发热原因进行分析，并结合实践提出相应的解决对策，以期提高电力系统变电运行的可靠性。
        关键词：变电运行；电气接头发热；原因分析；解决对策
        引言
        随着我国经济水平快速发展，电力供需矛盾日益加剧，变电站数量迅速增加，变电运行事故也随之增多。电力企业必须消除事故风险点和运行压力，并合理调整变电站运行方式，进而提高供电可靠性。同时，技术人员必须密切注意变电站设备的承载能力，加强对变电站内设备的检查和维护，认真分析设备运行状态，及时消除安全隐患。
        1变电运行模式
        随着新设备的投入和电网技术的持续发展，我国配电网络也在不断扩大，这使得电力运营商需要更多时间来熟悉新技术和新原理。例如近几年实施的变电站无人值守管理模式，并不意味着没有人进行值班，相反无人值守的变电站需要更多技术支持和高级管理人员的支持和维护。因此，企业为了进一步提高变电站管理水平，降低维护成本，就需要不断在管理方式上进行突破和创新。同时，在企业电网中大检修大运维的管理优势也越来越明显，这就需要电网的检修工作水平不断深入加强，而电网检修运行管理的相应规范和流程也需要在检修过程中不断地丰富和完善。
        2电气接头发热的原因分析
        2.1电阻损耗
        当电阻中有强大电流持续流通时，会有部分电流产生的电能转化为热能，就会导致电阻热量较高，这种现象被称之为发热现象。发热现象一般在载流电气设备中出现的频率最高，由于载流电气设备能够承受更为强大电流，因此所产生的发热现象更为明显，最终造成电阻的损耗。由电力公式Q=I2Ｒt可知，电流（I）与电热（Q）是呈正比的，电热是随着载流电气设备中电流的增大而不断增大，相反则会减少。因此说明，当载流电气设备中大量电流流通电阻时，电热就越高，电气接头发热情况也越严重。
        2.2不规范操作
        人为因素导致的事故发生率相对较低，但是仍需要引起相关的重视。在变电运行工作中有许多需要人工进行操作的工作，这些工作对于操作工人的技能水以及工作经验的要求都比较高。但是，在实际的变电工作进行的过程中，仍旧存在变电工人的技术水平不过关，缺乏相关的工作经验的现象，这就使得在操作的过程中工作人员不能够对发生的问题进行及时有效的处理，或者因个人一时的疏忽，造成操作上的失误。此外，变电运行的工作具有较为重要的意义，因此工人们在进行实际操作的过程中会有精神紧张的现象发生，以至于在进行相关操作时出现失误，使得设备运行发生故障甚至导致变电事故的发生。
        2.3绝缘介质损耗
        在外加交流电压作用下，绝缘介质就流过电流，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。由介质损耗引起变电运行中电气接头发热的原因有很多种，设备质量是其中1种。当电气设备内部设计结构不符合相应标准，以及绝缘介质的规格不合理，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，以及设备散热能力差，都会引起电气接头发热。例如介质损耗公式P=U2ωCtgδ，其中P为介质损耗，tgδ为介质损耗角正切值，U为施加电压。

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由公式可知，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更明显，在变电运行中，由电压效应引起接头发热是较为常见的
        3对策分析
        结合上述几个方面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4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，可通过严格规范设备安装步骤及变电工作操作流程来避免。对设备的质量采用目视、手触、技术检验等方法进行全面的检验，确定符合使用标准，避免使用低质量设备，对设备中的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；还应检查电气接头材料，一般选用电阻值较大的铜或铝材料，在相同长度下其电阻值是其它金属材料的两倍，从而避免因设备内部结构或接头材料引发接头发热现象。此外，还应根据设备特点和安装要求，严格按照安装步骤进行设备安装，避免因安装不规范而留下隐患，比如如果电气接头焊接质量不合格，容易导致接头松动，从而引起接触不良，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，须通过维修调试找准发热的准确位置以及发热原因。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3个位置会出现发热现象，因此变电人员在接头发热维修时，在明确发热源的基础之上，再使用接触电阻仪进行检查，根据检查结果及经验值进行整体分析，结合接头发热产生的原因采取相应的解决措施。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突出的毛刺和明显凸出的地方，以减少电气接头的接触电阻，增大有效接触面积；按照正规的操作流程做好电气接头接触面抗氧化处理工作。
        3.3加强对变电设备的巡视与检查
        在变电运行管理中，加强对变电设备的巡视与检查是十分必要的，有利于及时发现电气接头发热问题，防止更严重的电力事故发生，维护变电运行的安全稳定。变电站一般建设在环境和位置条件相对较差的山区，变电设备的接头部位长时间受到日晒雨淋以及活性气体的侵蚀，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，因此须用红外线测温仪加强对室外易发热的设备电气接头部位进行巡查，及时发现发热的设备，有效预防因发热引起的电力事故。此外，由于山区风大雷电密集，对裸露在外的变电线路影响较大，受风力影响，电气接头容易出现松动，变电人员在巡视与检查过程中如发现问题，应使用合格的力矩扳手紧固电气接头，同时还应做好变电线路的防风和防雷工作，避免出现因电气接头松动引起发热现象。
        3.4安装使用保护罩
        由于电气接头长期处于空气中，受环境因素影响较大，安装使用保护罩，在一定程度上可以减少环境因素对电气接头的影响，提高电力运行的稳定性。例如为防止鸟类和雨水对隔离开关接头的影响，在隔离开关的两侧或者上方安装保护罩，一般是安装基板、延长板和侧板，其中延长板和侧板的高度一定要低于基板，方能保护隔离开关接头位置不因环境影响而出现接头松动导致发热现象，不仅能提高变电设备的使用寿命，还能为变电设备的稳定运行提供安全保障。
        结语
        综上所述，变电运行作为电力系统中的重要部分，确保变电运行的稳定运行，对整个电网的安全性和稳定性显得尤为重要。电气接头发热是变电运行中常见故障之一，影响着电力系统的安全运行，因此要慎重对待变电运行过程中电气接头发热问题，严格规范设备安装步骤、做好电气接头发热维修工作、加强对变电设备的巡视与检查，此外还应安装使用保护罩，减少环境因素影响，以确保变电运行的安全性与稳定性。
        参考文献：
        [1]范国勇. 变电运行电气接头发热的原因与解决对策探讨[J]. 百科论坛电子杂志，2019，000（018）：290.
        [2]刘立峰，杨怀志，张野，et al. 变电运行电气接头发热的原因及措施[J]. 名城绘，2018（9）：590-590.