分析变电站运行设备的发热原因及其监控方法论文_刘德强,徐洪霞

分析变电站运行设备的发热原因及其监控方法论文_刘德强,徐洪霞

(国网山东省电力公司郓城县供电公司 山东郓城 274700)

摘要:当前,电力资源成为我国经济发展中不可或缺的能源之一,越来越多的客户对电能需求以及供电质量要求越来越高,因此就需要确保变电站内电气设备的正常运转,但是现在随着用电负荷的飙升和变电设备的投入运行等因素造成了许多的变电设备出现了发热现象,如果不及时的将发热现象进行处理任由其发展下去,将会严重的烧毁变电设备,造成变电站设备的运行故障,从而影响电能的正常供应。本文作者结合自身在变电运行工作中的实际经验,提出了变电运行设备发热的原因以及相应的监控预防的具体措施,供大家进行参考和借鉴,同时也希望为我国的电力事业发展贡献自己的一份力量。

关键词:供电企业;变电站;运行设备;发热原因;监控防范;措施对策

前言

在现阶段的变电站缺陷隐患中,变电运行设备的发热是普遍存在的,也是出现故障发生率最高的一类,已经成为影响变电设备安全运行的重要因素。因此供电企业和变电运行管理单位要及时的使用各种先进的测温设备进行变电站现场设备的发热情况监测,将变电运行设备的发热缺陷消除在初始的状态,以此确保变电站设备甚至是整个电网的安全运行,同时还能有效的降低变电设备检修成本。

一、变电站中变电设备发热缺陷的判断方法

1、开展正常定期的变电设备巡视检查

一是看变电设备的状态,当发现油漆变色或鬼裂以及金属异常变色和试温片熔化,包括导电膏或电力脂的熔化等现象时,另外对同一变电设备的不同相进行比较,可以很直观地发现问题;二是听变电设备的运行声音,是否有异常的震动或放电声;三是嗅到变电设备的异味存在,可能是油漆被烧烤蒸发的味道,也有可能出现脂烧焦的味道;四是对变电设备的外壳等不会触及带电部分的情况进行感觉触摸,发现其外表温度可能高于其他设备的温度时相应的发热缺陷就能被发现[1]。

2、利用变电设备停电操作发现发热缺陷

有些变电设备的发热缺陷在平时的变电巡视中是不能够被发现的,因此就需要变电运行工作人员在结合停电检修这样的操作中进行观察。在进行开关和刀闸断开操作时时,检查平时不能观察到的部位,检查开关触头有无异常等情况来判断设备是否存在发热缺陷。

3、应用远成像仪发现和分析发热缺陷

使用远红外成像仪定期的对变电设备进行全面的检查,可以有效的进行温度比较,其测定温度较为准确,可以发现温差0。5°C以上的发热点,该点应列入检修计划,使用成像仪扫描设备时,必须选择不同的视角进行全面检测,防止视角盲漏过缺陷。

二、变电站中变电设备的发热原因分析

1、接头发热的原因

一是接头的连接安装工艺不标准,使用砂纸打磨铝质母线接触表面时,导致有效接触面积减少接触电阻增大而发热。二是紧固螺栓压力不当,因铝质母线弹性系数小,强度差,紧固达到一定的强度后再继续增加压力会造成接触面部分变形隆起,致使接触电阻增大。三是不同金属的膨胀效应会随着负荷及温度的变化产生蠕变,使接触表面位置错开,形成微小空隙而氧化,每次温度变化的循环所增加的接触电阻,将会使下一次循环的热量增加。四是不同材质接头接触表面的微电池腐蚀效应,在电解液的作用下,使接触表面逐渐腐蚀,引起接触电阻增大而发热[2]。

2、刀闸发热的原因

一是刀闸本身的质量存在问题,在检修技术确无问题的情况下仍然会发热;刀闸的转动支点因制造工艺不良也会引起发热。二是相应的安装检修工艺质量存在问题,安装检修质量不过关会导致发热。三是外部环境的污染造成刀闸弹簧等部件的锈蚀,失去应有的弹性,引起相应的接触不良。

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3、变压器本体及电缆等发热的原因

变压器本体的发热是因为漏磁通产生的涡流损耗,导致变压器的上下节油箱部分连接螺栓发热;变压器的中部放油阀出现发热时,一般的发热点是在主变压器的高压绕组侧造成的发热,这是由于谐波的异常升高造成的;另外固定单相电缆使用的普通金属环会产生涡流而发热。断路器柜内本体的发热一般是由断路器的触头接触不良引起。

三、防止变电设备发热的对策

1、选用合适的接头辅助设备和处理方式

在进行变电站内的母线及变电设备的线夹金具安装制作时要根据可选用的适当型号的合格产品,载流量及动热稳定来符合设计的要求,设备线夹要采用铜、铝扩散焊工艺的铜铝过渡产品。设备接头的接触表面防氧化处理,要采用导电膏,其能破碎接触面的氧化膜层,降低接触电阻,还能起到防止氧化的作用。对于接头接触面的处理可以采用锉刀把接头接触面严重不平的地方和毛刺锉掉,使接触面平整光洁,再薄涂一层导电膏后可进行接头的连接。另外要选择合适的紧固压力用力矩板手进行紧固,并且合理选择连接用的螺栓[3]。

2、改进变电设备的运行和检修方式

一是要加强变电站投产时变电设备的验收力度,做到不留隐患死角,保证设备投产后能可靠运行;二是强化变电设备的带电监测,通过远红外测温实时掌握设备运行时的温升状况,对被测设备当时的载流量和环境温度以及设备单元的三相温差进行分析,确定设备接点是否存在热缺陷。三是在定期检修工作中所有的开关的触头进行接触电阻试验,对接触电阻过高的设备进行重点的分析,按影响接触电阻的五个方面的因素进行相应的检查、分析与处理,处理后测量其接触电阻或直阻是否合格,不合格时继续处理。

四、变电运行设备的发热监控措施

1、设置合适的电流互感器变比和电流表的量程

变电设备的过负荷分为暂时性过负荷以及长期性的过负荷,其中暂时性的过负荷引起设备发热的可能性是非常小的,因为这种情况下,电流是一种尖锐的波动,时间较短,引起的发热随之消失;而长期性的过负荷就会很容易的引起变电设备本身或其接头发热。监测负荷电流的变化就可以知晓变电设备的发热情况,因此就需要确保所测得的负荷电流的准确性,除对开关引下线和电缆等设备进行更换外,也要对电流互感器的变比和电流表的量程进行设置更换,及时做出调整[4]。

2、在新设备或长期不用的设备投运前粘贴测温片

在变电设备投运前在相应的接头和触头以及接触部分要粘贴测温贴片,由于测温片有全封闭式保护膜,有较强的防尘污和防水油等优点,适合变电站室内外设备接头的应用。目前随着红外线测温仪的出现,有些人认为可以省去粘贴测温贴片这项工作,但是在实际的运行过程中,只有将变电设备的测温贴片和红外线测温仪器结合起来使用才能达到有效的设备发热监控。新设备或长期不用的设备投运前粘贴测温片相当于实时在线测温装置,变电运行工作人员在巡视中可以有效的发现颜色变化来判断发热缺陷。

3、检修过后的刀闸和母线粘贴测温片

在刀闸和母线检修后和操作投运前要在相应的触头和接头等易见的部位粘贴测温贴片。由于在检修过后的刀闸和母线上很容易就会因为重新安装中的疏忽和遗漏等原因,造成触头和接触点以及接头等部位的接触不良现象。因此在其操作投运前必须要在触头、接头等易见部位粘贴测温贴片,有助于监视刀闸和母线的过热故障。

4、使用红外测温以期进行变电设备的测温监控

在变电设备负荷的高峰期以及相应的变电设备有疑似发热现象时,变电运行工作人员要保障按时巡视,运用红外测温成像仪等红外测温仪器进行变电设备的测温,在进行测温时要选取不同的时间节点进行测温,以减少外界环境的影响。

参考文献:

[1]李国兵,李培新。变电设备发热缺陷的管理[J]。电力安全技术,2005,(12)。

[2]郭清海,张学众。电气设备接头发热原因分析和预防[J]。供用电,2015,(1)。

[3]孙建中。变电设备接头发热的原因与对策[J]。农村电气化,2002,(10)。

[4]于卫卫,王志英,丛玉頔。选择保护用电流互感器变比的经验[J]。山东工业技术,2016,(5)。

论文作者:刘德强,徐洪霞

论文发表刊物:《电力设备》2017年第4期

论文发表时间:2017/5/15

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