摘要:近年来,随着经济建设的飞速发展,我国电力运输也随之增大,对电气设备的要求也逐渐增加,而现阶段的电气设备仍然存在很多故障问题,导致电气设备存在一定的安全隐患。基于此,本文对电气设备热故障分析及解决对策进行简要阐述。
关键词:电气设备;热故障;解决对策
1 电气设备热故障的分类
电气设备的运行中,热故障主要包含了外部故障与内部故障,前者主要是电气设备长期暴露于外部环境中,受到风吹日晒等自然因素的影响,导致设备本身存在极为严重的风化问题,电气设备接头接触不良所引发的热故障。
1.1 电气设备内部故障
对于电气设备的工作特性来讲,在高电压、高电流的环境下,电气设备应具备较高的荷载能力,在电气设备生产前,应依据工程建设技术要求采用合理的数据参数,但是在电力系统设计时,电气设备的载流能力选择未满足系统荷载实际需求时,则电力系统在实际工作过程中,将增加电气设备的工作热量,加大热故障产生的概率。2)电气设备结构内的元器件如材料选取不正确的话,金属导体在电能传输过程中,将产生大量的热能,间接增加设备的运行负担。此外,金属种类的不同,其熔点值、电阻值等也将存在较大的差异,如电气设备在实际工作过程中,元器件所产生的热量远高于金属材料的熔点时,会使令元件产生熔化的现象,进而造成变电站电气系统短路,使电力企业面临着巨大的经济损失。
1.2 电气设备外部问题
电气设备在正常工作时,各元器件在电能传输下,其内部耦合作用将产生相应的热量,但是此类热量值在设备系统的正常工作范围内,在电能传输过程中,一般不会影响电能传输。但当设备在长期处于工作状态下,电气设备将面临正常的老化现象,元器件之间的耦合影响值降低,导致设备系统散热性能随之降低,而对于元器件工作状态下所产生的正常热量,则无法起到消散作用,进而加大电气设备产生故障的概率。例如,当电气设备的接头位置接触灵敏度降低时,其必然加大电流产生的热量值,导致此种现象的原因是电流传输的阻力值增加。由欧姆定律可知,在电流值、电阻值加大的情况下,必然导致线路、元器件所产生的热量值加大。如热量值高于元器件本身所能承受的最大熔点后,则将令元器件面临着损坏的风险,严重影响变电站的安全运行。
1.3 人为原因
从当前的电气设备热故障产生的数据统计来看,大部分都与人为因素相关联,如运维管理不当、操作行为不当等,均将造成设备本身在工作过程中产生相应的误差,加大设备的运行负担。(1)技术人员在对设备进行质量检验时,并未能依据核定的基准参数对设备的各项元器件进行合理分析,且未对器件之间的连接形式进行检测,如设备内部材料的导电性与金属接头的特性存在较大的技术参数差距时,则将加大设备使用过程中热故障产生的概率。(2)技术人员在进行维修时,未具备正确的操作工艺,易发生误操作的现象,加大设备本身的故障成因,例如,在对螺栓、螺母进行嵌套组合时,如两个部件之间的间隙过大或者咬合力施加过大时,均将给设备带来较为严重的安全隐患。(3)设备检修周期不固定。多数技术人员在维修过程中,一般是针对已经破损的部位进行修整,然而,在后期周期型检测过程中,并未能针对检修区域进行工况调查,如此期间内,设备损坏误差较小且不易被发现时,则技术人员将很容易漏掉此项检查,间接加大设备本身的运行负担。
2 电力设备热故障引发的危害
一般情况下,从电气设备的材料构成来看,其往往主要是金属材料、具有一定绝缘性能的材料。电气设备在电力系统的运行过程中,承担着重要的电气输送任务,一旦其处于长期的运行状态下,高负荷的运行会增大电气设备的故障概率,从而引发电气设备金属材料的发热现象。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一旦在金属材料升温发热的过程中,其温度超过了电气设备本身可以承受的极限温度,就会引发更为严重的电气设备故障,严重影响电气设备的稳定、可靠运行,严重时甚至会出现较大的安全事故。电气设备中的绝缘材料,本身具有一定的绝缘性,在电气设备的运行过程中,如果在材料升温发热的过程中,其热量在绝缘材料本身可以承受的范围内,此时不会对设备的运行产生较大的危害,而反之,一旦其热量超出了电气设备可以承受的极限,就会导致绝缘材料的氧化、变色等问题,严重降低了绝缘性能。比如,以绝缘油为例,高温会导致绝缘油变色,使得电气设备在运行过程中存在较大的阻力,氧化产生大量的炭墨物质等,这种情况下,电气设备存在着较大的漏电等威胁。
3 电气设备热故障解决对策
3.1 加强电气设备配件的质量
电气设备中所包含的零部件较多,一旦这些零部件的质量存在问题,就会增大电气设备热故障的概率。因此,在电气设备的日常管理中,相关人员要加大对电气设备配件的管理,保证配件的质量符合电气设备的使用需求,并能够保持电气设备运行的稳定性与安全性。比如,以电气设备的母线夹为例,在选择过程中相关人员要重点关注其载流容量,并要保证其他各方面性能良好,比如,要保证其热稳定性等较好,配件质量从根本上实现了热故障的预防。
3.2 对插头接触面的处理
电气设备热故障的出现有时是由插头所引发的,因此,在电气设备的管理中,需要加强对相关外部元件,尤其是插头接触面的处理。插头是热故障发生最为频繁的位置,如果插头的接触面积较小且其电阻过大,就会出现严重的热故障,一旦插头受到电流过大的影响,就会缩短插头的使用寿命。因此,相关人员在日常的工作中需要保障插头的质量标准,做好插头接触面的处理,保证插头接触面的光滑性,使得接触面可以与电源实现良好的接触;另外,还需要保障接头与插座的结合效果,尽量减少插头的脱落问题等。
3.3 控制紧固压力
电气设备往往是由多个零部件连接形成的,在连接过程中,主要的连接体是连接螺栓,因此,连接螺栓在电气设备的运行中起着重要的作用,如果在连接过程中对连接螺栓的使用不当,就会使得电气设备相关零部件的连接出现问题,比如零件的偏移与错位等,导致连接面不符合标准,一旦出现较大的电流时,这种情况下,零件连接位置的电阻加大,因此,也就极易出现热故障问题。因此,在电气设备的运行与使用中,必须要保障连接螺栓的紧固性,严格按照各个零件之间的需求,对连接螺栓的紧固压力加以控制,如果其紧固压力控制不当,导致其螺栓与螺母的压力在峰值附近徘徊,就会对相关材料、零部件等产生一定的损坏,一旦其压力超过了零部件本身可以承受的极限,热故障问题就会出现,严重影响了相关零部件的正常使用,使得电气设备运行中的风险因素增大。因此,在这种情况下,相关的电气管理与维修人员,需要对螺栓的紧固压力等加以严格控制,避免压力过大对设备造成的损伤。
3.4 加强对电气设备的维护检测
电气设备的运行过程中,热故障出现的早期,往往难以被人们所察觉,随着热故障问题的扩大,严重影响了电气设备的稳定运行,导致电气设备的可靠性降低。因此,要解决电气设备热故障问题,相关部门需要在日常的工作中加强对电气设备的维护检测,尽量减少热故障的出现,或者尽量在热故障的早期发现问题,及时对热故障问题加以必要的处理,避免热故障问题的扩大所引发的安全事故等。
结语:近年来,电气设备在生产生活中发挥着越来越重要的作用,因此,要加强对电气设备的管理与维护,保证电气设备的稳定、可靠运行。由于电气设备本身会受到热故障的影响,因此,需要采取必要的处理措施,实现热故障的预防与处理,维持电气设备良好的运行状态。
参考文献:
[1]任成荣.变电站电气设备安装施工安全及质量控制研究思路构架[J].智能城市,2019,5(17):167-168.
作者信息:韦庆山身份证号码:3207211988****XXXX;张松柏身份证号码:3207241988****XXXX。
论文作者:韦庆山1,张松柏2
论文发表刊物:《电力设备》2019年第24期
论文发表时间:2020/5/6