南京紫泉电力设计咨询有限公司
【摘要】本文对本地区电网已投运系统变及用户变部分变电一次设备接点过热缺陷的类别进行了总结,在此基础上提出了变电一次设备接点过热的防范措施及改进方法。
【关键词】变电一次设备;接点过热;防范措施
变电一次设备在电力负荷的传送中非常重要,现在我国变电一次设备接点过热而造成停电的现象时有发生,所以必须要重视变电一次设备接点过热的防范措施。本人结合近几年的实际工作经验,对本单位历年来的所做工程并已投入运行的变电一次设备接点过热缺陷进行总结归类,并在此基础上提出了变电一次设备接点过热的防范措施。
1.变电一次设备接点过热的典型类别
接触电阻增大是造成变电一次设备过热的主要原因。有很多因素都会造成接触电阻的增大,例如杂质、氧化层、接触面积、接触面平整度、接触压力和接线端子的材质等等[1]。
1.1主变110千伏套管的将军帽内部出现接点接触问题
螺纹连接是引线导电头和将军帽之间的主要连接方式,螺纹的接触质量会受到螺纹间压力、螺纹接触有效长度和加工精度等的影响。由于接触问题,110千伏套管的将军帽内部出现接点过热。主要原因是引线导电头螺纹与将军帽的加工精度不够,当拧紧螺纹时将军帽不能与固定螺栓的位置对应。为了使之对应,只能选择不拧紧,而不拧紧就会使接触面不能严密配合,加大接触电阻,造成接点过热。
1.2由铲式铸铜接线端子的裂开引起过热
铲式铸铜接线端子一端为连接引线线夹的平面,另一端为连接变压器导电杆的抱箍状[2]。铸铜件材质较脆,容易出现裂纹现象,这是由于加工中可能有抱箍紧固力矩过大、裂纹和砂眼等缺陷的存在。一旦出现裂纹就会造成导电杆与接线端子的松动,接点容易出现过热。
1.3螺母螺纹出现损伤
在套管导电杆上螺母非常重要,其螺纹是导电的接触面,螺母也对接线端子进行了固定。螺母的螺纹损伤主要是紧固力矩过大造成的。一定程度的损伤会造成端子松动,引起过热现象。
1.4紧固螺栓接触不紧密造成过热
造成紧固螺栓松动的原因有锁紧螺母和弹簧垫片缺少、接线端子紧固力矩不足等,导线风摆和设备振动都可能造成其松动,接线端子不能紧密接触就会引起过热现象。
1.5导电杆和接线端子有较大的间隙
在导电杆与接线端子进行连接时,导电杆的直径与接线端子的孔径之间的间隙不能超过1毫米,否则接线端子平面与平垫面的接触面积就会受到影响,没有足够的有效载流截面。
1.6直接连接铜铝出现电腐蚀
铜与铝在潮湿的环境下进行直接连接,二者容易出现化学反应,铝材容易受到电腐蚀。铝材被腐蚀缺失会增加接触电阻,引起过热。
1.7不平整的接线端子接触面
接线端子表面有凹凸、弧度以及凸起的毛边等都很容易造成接触面不能紧密的连接,减少了有效的接触面,接触电阻随之增大,容易出现过热现象。
1.8杂质或氧化层依附于接线端子接触面
在空气中暴露的接线端子容易出现杂质或者氧化层,杂质或氧化层也会使接触电阻增大,造成接点过热。
1.9接点松动、紧固件变形
绝缘垫与螺丝相互配合形成紧固件,而紧固件的绝缘垫很容易受到温度的影响,出现热胀冷缩,紧固件变形会引起接点松动,出现过热现象。
1.10铜铝过渡线的线夹开裂或断裂
左右对接和上下搭线的铜铝过渡线夹方式都会出现线夹断裂、开裂的现象。线夹的焊接质量不过关会导致焊隙腐蚀,如果出现施工工艺不当或者夹渣缺陷、焊缝未熔合等现象,或者铝材被焊缝开裂处的电解液溶解腐蚀,都可能会造成线夹出现开裂或者断裂的现象。
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1.11其他重要因素
负荷增大及经常过负荷运行;绝缘介质老化、受潮后,其介质损耗不断增大,发热功率增大;铁心和可导磁部位由于绝缘不良或者不恰当的设计结构,出现短路和漏磁形成局部涡流过热的现象;电压型设备内部元器件存在缺陷,导致电压分布异常,其相应的发热功率也出现了一系列的改变。
2.如何防范变电一次设备接点过热现象
鉴于变电一次设备的重要性,为了维护用电稳定,避免其产生过热现象,针对上文中总结的常见变电一次设备接点过热缺陷,必须采取相应的防范措施来避免同类现象的发生。
2.1对变电一次设备接点进行远红外测温
对变电一次设备接点进行远红外测温,这样可以将接点过热以及其过热程度及早发现,并且做出判断,及时进行消缺[3]。特别是通过远程红外测温发现紧急缺陷可以尽早进行处理,避免出现接点过热。远红外测温可以对变电一次设备接点进行有计划的监控,防患于未然。
2.2避免110千伏套管将军帽内出现螺纹过热
为了防范这一现象,可以将薄铜皮加垫于将军帽的内部,通过薄铜皮的数量来对将军帽的角度进行调整,使其上下的固定孔能够对齐。此外,加垫薄铜皮也是加大将军帽与导电杆载流接触面积的好办法,流过螺纹的电流减少,从而降低了接触电阻。如果套管损伤严重,薄铜皮无法修复,则必须对其进行更换。
2.3平整接触面
很多变电一次设备接点过热都是由于接触面不平整造成的,接线端子进行平面连接时必须有一个平整的接触面,为了保持接触面的平整,必须对其进行清理和处理。对于毛边、凹凸等情况都要进行排查和避免,且在接触面均匀的涂抹一层导电膏,这是为了确保接触面不存在杂质和氧化层。要对紧固螺栓做好相应的放松措施,避免其松动,用力矩扳手对紧固螺栓进行紧固,其紧固力矩值必须要达标。
2.4控制导电杆与接线端子的间隙
导电杆直径与接线端子的孔径之间的距离必须严格控制在1毫米之内,锁紧螺母和镀锌铜平片都是接线端子上下面必不可少的。螺纹严重损伤的导电杆要及时更换,对铜螺母和铜导电杆的拧紧力矩的选择要根据铜的强度而定。过小的力矩会使连接件不能压紧,过大又会对螺纹造成损伤。如有必要可以经过试验来确定具体的紧固力矩。
2.5检修铲式铸铜接点端子
主要检修其与导电杆的连接紧固力度是否过大或过小,检验其是否有裂纹存在。紧固其连接要使用专用的力矩扳手。
2.6铜铝避免直接连接
铜与铝的直接连接容易受到腐蚀,造成过热。特别是在潮湿的环境中更要注意不要让铜与铝直接连接,可以在二者之间加垫一些过渡材料,例如在铜端加垫锡材料。铜与铝的过渡连接面要保证平整,不能有凹凸、裂纹、毛边等现象。
2.7对接点的接触电阻值进行检测
为了及时发现和防范变电一次设备接点的过热,可以使用回路电阻测试仪。该仪器可以检测接点的接触电阻值以及接点的接触质量。如果周围环境极易造成腐蚀,例如存在化工工业区,则变电所必须定期对设备接点的连接情况进行排查,及时了解接点质量。
2.8使用稳定的紧固件材料
采用聚四氟乙烯材料制作的绝缘垫很容易受周围温度的影响而出现热胀冷缩现象,造成紧固件的松动而引起过热。因此紧固件必须选择性质稳定,体积不会受到周围温度影响的材料,将传统的聚四氟乙烯材料的紧固件淘汰。
2.9做好设备选型,定期进行清扫
在针对设备进行设计选型时,应按规范及要求校验设备热稳定,最终使设备连接点的热稳定性满足运行要求。同时按规定及巡检制度对站区设备定期巡检,同时针对已污秽的部位进行清扫。
3.结语
为了避免变电一次设备接点过热造成的严重损失,必须对其引起足够的重视,提高变压器类设备接点的接触质量,加强日常巡视和检查,减少由于变电一次设备接点过热造成的设备停运。
【参考文献】
[1] 徐凤芝,王光. 低压配电系统中漏电的危害性及防范措施[J]. 科协论坛(下半月). 2011(04)
[2] 王俊双,刘冰. 继电保护的电磁干扰及防护措施[J]. 黑龙江科技信息. 2012(03)
[3] 朱发兰,熊增泉. 龙羊峡水电站主变差动保护动作原因分析及防范措施[J]. 青海科技. 2011(02)
论文作者:张海东
论文发表刊物:《基层建设》2015年14期供稿
论文发表时间:2015/12/2
标签:接点论文; 设备论文; 接触面论文; 接线端子论文; 螺纹论文; 紧固论文; 军帽论文; 《基层建设》2015年14期供稿论文;