摘要：变电站运行过程中会产生大大小小的问题，这些问题之中出现最多的便是运行设备过热进而引发的各种安全事故。本文主要分析了变电站运行设备发热原因，介绍了变电站设备运行发热的应对措施。
关键词：变电站；运行设备发热；原因分析；应对措施
在整个电力系统之中，变电站是连接各个电网的枢纽，把不同电压等级的电网线路有机地联系在一起，对电能进行有计划、有步骤、有目的的控制和分流，它的安全性和稳定性直接影响到了整个电网系统的安全。根据多年变电站设备实际运行经验，变电站设备运行发热是影响设备正常运行的不可无视的一个因素。
一、变电站运行设备的发热原因
变电站设备运行发热的基本原理是电流的热效应，即导体通电时，电子沿导体流动时与导体分子发生碰撞和摩擦，从而将一部分能量传递到导体分子中，使导体分子的热运动更加剧烈，实现了电能向热能的转换。根据焦耳定律可知，导体的发热量随着通电电流、导体电阻以及通电时间增加而增加。由于多数变电站都属于户外敞开式接线，在长期的运行过程之中，各个连接点（刀闸触头等位置）经常遭受到风吹雨打等环境影响，可能会产生诸如风化、腐蚀、氧化等情况，这种情况很影响连接点的电气性能，导致导体的电阻过大，或出现接触不良的情况，从而使其发热量远超正常水平。在变电设备的实际运行中,通过对比分析发现,设备本身的质量问题、安装与检修工艺不规范、运行方式的改变、负荷变化较大、高温天气时,相关电气设备大电流的回路连接点、刀闸触头比较容易产生发热等异常情况。
二、变电站运行设备发热的监控方法
随着人们对于变电站运行设备发热问题的不断关注，对于出现发热现象的原因不断分析，普遍采取定期红外测温加强对设备的监控：
在目前来看，红外测温诊断主要分为点红外测温和红外成像测温两种，其中红外成像测温往往更为精确，操作方式更为简单，但是在实际之中所需花费较大。不同地区可以根据实际情况来选择具体的红外测温方法。DL/T 664-2008带电设备红外诊断应用规范中将发热的电气设备分为三大类，分别是：①电流致热型设备：由于电流效应引起发热的设备；②电压致热型设备：由于电压效应引起发热的设备；③综合致热型设备：既有电流效应又有电压效应，或者电磁效应引起发热的设备。在红外测温中，需要注意以下问题：
1.确定测温周期
新投入的运行设备进行带负荷测试，即将设备正常运行负载下进行测试，然后纳入正常的测温周期内。一般正常的测温周期一年两次，第一次为年度检修，第二次是在负荷高峰来临前进行测试，如迎峰度夏期间。为保证站内设备安全稳定运行，正常测温周期为一周一次，测温对象为全站设备。除正常测温以外，还要基于电网风险变化，对保供电设备调整管控级别及运维策略，分为保供电准备阶段测温和保供电实施阶段测温；基于负荷变化管理，如单回线路供电、单台主变运行期间对相关设备进行特巡测温；基于缺陷变化管理，消缺前对设备缺陷进行跟踪测温，防止缺陷发展过热导致事故发生，消缺后复测设备，保证设备正常运行。
2.选择合适的测温环境
红外测温对于环境有着极高的要求：被检设备是带电运行设备，应尽量避开视线中的封闭遮挡物，如门和盖板等；在具体的操作流程之中，对于温度和湿度都有着明确的要求，一般温度不得低于0摄氏度，湿度小于百分之八十，而且要求天气良好，避免在雨雪、雷电或霜雾等恶劣天气进行而检查，这样既保证测试人员的人身安全，也可以确保测试数据真实有效。户外晴天要避开阳光直接照射或反射进入仪器镜头，在室内或晚上检测应避开灯光的直射，宜闭灯检测；检测电流致热型设备，最好在高峰负荷下进行。否则，一般应在不低于30%的额定负荷下进行，同时应充分考虑小负荷电流对测试结果的影响。
3.做好测温记录
红外测温的情况应做好专门的记录和归档，对当时的环境温度，负荷情况都应详细记录，以利于进行对比分析。
三、变电站运行设备发热的判断方法在对运行设备进行测温后，应对测温数据进行分析，判断其是否在正常发热范围内，有以下几种方法：
1. 同类比较法
在同一线路进行比较时，如果三相电流对称并且三相设备相同时，可以进行三相致热性设备的对应部位进行判断，针对这个位置的温度进行对比，可以确认设备是否运行正常。若三相设备同时出现异常，同一回路中的同类型设备可以作为参照进行比较。如果三相负荷电流并不相同，应该充分考虑负荷电流的影响，是否电流影响发热的情况。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果设备是电压致热型设备，而且型号规范相同，可以通过温度上升值的差异来判断设备是否正常。
2.相对温差判断法
相对温差判断法适用于电流致热型设备，通过计算发热设备的相对温差δ的大小，判断发热设备缺陷的严重程度。相对温差δ的计算：
δ=(T₁-T₂)/(T₁-T₀) x100%
T₁--发热点的温升和温度； T₂--正常相对应点的温升和温度； T₀--环境温度参照体的温度。
3.图像特征判断法：主要适用于电压致热型设备。根据同类设备的正常状态和异常状态的热像图，判断设备是否正常。注意应尽量排除各种干扰因素对图像的影响，必要时结合电气试验或化学分析的结果，进行综合判断。
4. 表面温度判断法：主要适用于电流致热型和电磁效应引起发热的设备。根据测得的设备表面温度值，对照GB/T11022中高压开关设备和控制设备各种部件、材料及绝缘介质的温度和温升极限的有关规定，结合环境气候条件、负荷大小进行分析判断。
5.电气设备外部检测部分
对于电气设备而言，进行外部的设备检查同样重要，而且外部设备的检查过程之中，应该保证可以符合相关的技术标准。例如进行隔离开关的检查时，应该检测两端顶帽接点、由弹簧压接的触头、支持绝缘子、出线套管与导线搭接处、动静触头连接处等部位，针对于这些地方的检查很好的体现了隔离开关的工作性能和防热性能；对于一次设备街头，应注意检测一次设备的外部引流接头和与之想配套的接点线夹。对于不同的设备，检查的重点部位也同样不同，但是无论如何应该秉承一个宗旨，也就是对于其易发热部位进行检测，也就是连接部位，或者是电阻大的部位进行检测。
四、变电站运行设备发热应对措施
1.严格控制设备质量
预防变电站运行设备发热是降低线路运行故障的重要措施，首先必须要对设备质量进行严格控制。选用质量合格的产品，设备型号要符合运行设计标准，从源头就减少了发热的产生，其次要做好防氧化措施，因为设备连接头容易氧化，因此要做好连接头的防氧化处理。另外部分连接头处采用螺丝固定，因此必须要保证螺丝固定的稳固性。增强接触面的处理质量，当接头接触面严重不平时，要用锉刀将不平的地方修理平整。控制安装工艺，要严格按照技术规范进行各个设备的安装，根据接点过热的具体原因选择恰当的操作工艺。
2.加强设备维护管理
在日常维护中，多半是在发现有发热迹象时，才会根据设备发热情况，采取减负荷或停电检修的办法缓解或消除发热缺陷，而在平时设备检修维护时很少有人对设备易发热点，进行检查维护。因此建议：1、提高日常巡视的成效，在日常巡视时，要认真观察每一个设备，及时发现缺陷，特别是对重要设备的巡视。2、加强故障设备的管理，一旦供电设备或线路发生故障，其故障点电流和相关支路电流都将急剧增加，对设备造成一定的冲击，要建立台账进行跟踪检查，利用设备停电的机会，对设备进行测试，确定设备发生故障时故障电流是否对设备造成危害。
五、结束语
对于变电站设备运行发热问题的研究，更加深入的了解了运行设备，保障了变电站平稳而又安全的运行，避免了因为一些细小的问题可能引发的大范围事故，避免了长时间的停电事故，保证了用户的用电体验。在新的时期，变电站更应该采取措施减少设备的发热故障，确保电网的安全运行，保证变电站的稳定运行。
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论文作者:秦夏
论文发表刊物:《电力设备》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/30
标签：设备论文; 测温论文; 变电站论文; 电流论文; 负荷论文; 接点论文; 导体论文; 《电力设备》2018年第1期论文;