摘要:在我国电力系统的运行过程中,变电站发挥着极其重要的作用,是电力系统中最主要的电力设备,能够对相关的电压及电流进行控制,同时对电能进行分配等。电力变电站在运行的过程中会发生各种各样的故障,其中设备发热是最常见的一种,对电力系统的正常运转及安全、稳定等方面有着直接的影响。因此,需要采取相关的措施来对变电站中的设备发热情况进行预防。
关键词:电力;变电站运行;设备发热;原因;预防对策
目前,我国的电力变电站在运行的过程当中,运行设备发生发热情况十分常见,针对这一问题,就要提高检修人员的预防意识,做到及时发现异常发热,并且能及时做出补救措施和预防措施,避免犹豫发热造成的火灾及停电事故等,与此同时,还应该加大监控力度,提高操作人员的安全意识,对发热的危害应有足够的重视程度,从而尽量避免错误操作事件的发生,保证运行设备的安全性和稳定性。
一、变电站运行设备发热的危害
变电站运行设备发热主要是连接点造成的,运行设备与导线的连接点,变电站与电能输出电路的连接点等等,这些连接点容易老化,比如有些裸露在环境中的连接点可能会在太阳长时间的照射,长期的雨水冲刷,还有刮风等自然因素,这些都会造成变电站运行设备发热,而运行设备的发热会造成各个方面的危害,下面就来进行简单的说明。
①运行设备一旦发生发热现象,在没有及时做出相应措施的情况下,当超过材料所能承受的热量范围之外时,就会导致材料发生劣化,比如导线线的劣化等等;②当发热达到一定程度的时候,就会导致停电,这会给日常生活带来很大的不便,更会给企业带来生产的滞后;③运行设备出现发热故障时,在电流输送过程中会加大材料的电阻,由物理常识可以推出电阻增大了,就会有更多的电能转化成热能,换句话说就是有更多的电能不是被用到设备运行中去了,而是被用来做无谓的产热去了,所以就导致电能被大大的损耗,更有甚者,当发热达到一定程度,还会损坏运行设备,给生活或者企业带来损失,这是得不偿失的;④如若发热点长时间没有得到补救,电压不稳定的时候,如果某一次通过某个点的电流变大,再加之材料电阻的越来越大,就很有可能引发火灾,这是变电站运行设备发热导致的最大危害,一旦发生火灾,如果火势比较大,那么,后果将不堪设想,会将整个车间烧毁,甚者还会引发爆炸,危及到众多人的生命,会使企业遭受无法预估的损失。
二、造成变电站运行设备发热的原因
2.1运行设备外部接头处发热原因分析
①运行设备的外部接头因使用的时间过长,没有得到及时有效的更换,就导致接头处被氧化了,电阻就变得越来越大,在电流顺着导线的输送过程中,到达接头处的时候就会导致接头处产生发热现象;②处于自然界中的接头处因刮风的风力过大,就会造成连接处的螺栓松动,这也会造成连接处产生发热现象;③因各种原因造成的接头处接触不良,比如接头处设备型号不匹配等等,亦会造成运行设备产生发热现象。
2.2材料本身导致发热的原因
在一定程度上,材料本身质量的好坏能够充分的体现发热程度,质量好的材料电能输送率高一些,不容易导致发热,享福,质量差的材料在运输电能的过程当中,会损耗更多的电能,产生更多的热量;材料的材质也是个因素,不同的输送材质有不同的电阻,电能输送率也不尽相同,产生发热现象的频率也不相同。
2.3设备使用不当造成的发热原因分析
运行设备虽是机器,但也跟人一样,也遵从劳逸结合的原则。在运行设备的过程当中,如若一次性使用时间过长,没有让机器得到应有的休息,再加上散热设备不太得力的情况下,运行设备因为长时间的工作而得不到有效的散热,就会引发过度发热,当超过设备所能陈寿的范围之外的时候,设备就会选择罢工,更有甚者会损坏机器。
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2.4检修不当造成的设备发热原因分析
这一条是针对检修人员而言的,当检修人员长时间没有对各个部件进行检修,或者对发热原因以及发热点了解得不够透彻,没有合理的进行检修,没有做出应有的补救措施和预防措施,还有些检修人员岁然检修了,但因为粗心,漏掉了某个不起眼的发热点,等等原因,都会造成运行设备产生发热现象,这个原因是可以完全避免的。
三、预防电力变电站运行设备发热的对策
①在监测设备发热的过程中最简单直接的办法就是安装感温监测仪器,通过网络连接实时上传数据就可以随时指导设备的温度,根据设备温度的高低判断发生事故的概率。发热的情况越严重,发生事故的频率就会越高。也可以通过相同功能的设备对温度进行监控,横向对比推测出其它的设备发热情况。
②红外检测也是对设备发热监测方式的一种,在与外部环境温度的对比中判定设备的发热情况。另外也可以根据同一种方法对同种型号的设备进行横向对比判断,这样就很容易判断出设备的发热情况。对红外设备监控温度上升的方法,也可以根据专业的分析软件对数据进行分析判断发热温度。在密闭的箱柜式设备里,除了红外线感温测试整个设备的温度外还可以根据设备的上下部位温差大小来测定温度的升高情况,以此来判断设备的发热情况。
四、采取科学的设备监控方法
①电阻的大小是决定温度变化的关键,因此也可以采取对电阻温度的监控来判断设备温度的上升情况。通过实时的数据上传对设备发热情况进行远程监控分析,但在测量温度时对测量物的绝缘性要求很高,不能够将测量物直接依附在电阻上。
②试温蜡片是最原始的测温方式之一,这种方法就是在设备接触的表面涂上一层随温度变化颜色的变色试剂,温度越高颜色就会越鲜艳,然后通过颜色的亮度来判断发热的程度。这种方法测试温度的准确率很低,不免需要人工的检查,不能够及时采集温度变化的数据进行上传分析。
③对于裸露在外表的设备来说,利用光辐射和红外测温的仪器进行分点测温的准确度相对来说更高一些,但却需要投入大量的人员配合。
④实现实时监控的最好办法就是采用温度在线预警监测系统,通过将带有感温的传感器放在设备的有效距离内,根据感温监测系统对收集的数据进行分析。无线的感温设备通过无线信号将信息上传到接收数据的终端上,然后数据终端会根据温度检测系统对数据进行分析。数据中心一般都会有专门的服务器,通过储存的数据库将上传的数据进行集合整理,并进行专业的分析。因此,即使在无人管理的情况下,温度变化的数据也会及时上传到监测系统中,然后通过系统中自动报警系统对突发状况做出反应,进行有效的应对处理,以避免因设备温度过高带来的危害。
⑤加强对设备运行进行巡视检查工作。当变电设备处在运行状态的时候,工作人员要加强对变电设备的巡视工作,当电气接头出现发热的情况时可以第一时间发现与解决问题,更好的维护变电运行的安全稳定性。在大部分情况下,变电站都是建立在一些山区,然而山区的地理位置与气候环境都是较为复杂,电气接头将长期处于在风吹雨淋以及活性气体的腐蚀当中,电气接头的金属导体接触面经常出现氧化与生锈的情况,电阻率是正常情况下的一百多倍。在我国很多的地区风力较大,并常年刮风,这样导致变电线路在风力的影响下很容易出现接头松动的情况,从而造成接头接触不良所造成的发热,因此在风多的地区,工作人员更要加强变电线路的防风工作,以免发生电气接头出现松动与接触不良的问题。
结语
当前社会经济的进一步发展中最大的成果既是点的应用,保障电力的平稳供应和使用,是社会稳定的重要基础。变电站运行设备发热一直是困扰电力正常供应的主要因素,电力行业的安全、平稳运行都需要通过改善这种情况来完成。
参考文献
[1]邓云林.变电站运行设备发热及监控方法[J].中国高新技术企业,2016.
[2]周伟.对于变电站运行设备发热及监控方法的讨论[J].水利科技与经济,2015.
论文作者:肖郭璇,赵倩倩
论文发表刊物:《电力设备》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/22
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