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摘要:电气接头是变电运行当中非常关键的部件之一,然而电气接头发热在电力生产运行当中是一个较为普遍的情况,特别是在夏季气候比较炎热的时候与大风等一些非常不好的天气下,电气接头发热表现出更加明显。导致电气接头发热的因素很多,因此对电气接头发热的原因分析与事件处理也是相对较为复杂;但是电气接头在电力生产运行当中发挥的作用比较大,电气接头发热对于电力生产运行有着很大的损害。因此,本文变电运行电气接头发热原因进行简单剖析,而后提出相应的解决办法,使变电运行电气接头发热现象可以大幅度降低,保障电力系统的安全运行。
关键词:变电运行;电气接头;发热原因;解决办法
1电气接头发热的原因分析
1.1电阻损耗导致发热
焦耳定律是定量说明电流将电能转化为热能的定律。根据焦耳定律可知:当有强大的电流持续通过电阻时,会将一部分电能转换为热能,导致电阻产生很高的热能,这种物理现象表现在生活中便是“发热现象”。发热现象在载流电气设备中出现的频率最高,因为载流电气设备承受更为强大的电流,这些电流经过电阻时,产生发热的现象更加严重。根据Q=I2Rt电力公式可知,电热随着电流的增多而变大,随着电流的减少而变小;当大量电流通过电阻时,电热也会增加,电气接头发热现象更加突出。
1.2介质损耗导致发热
在一般情况下,电气绝缘介质的极化方向会在交变电场的强烈影响下,会产生很大的额变化,并且这种变化的过程将损耗很多的时间。由于电气绝缘介质的损耗也会导致变电运行当中的电气接头产生发热的情况,导致介质损耗所引起的变电运行当中电气接头发热的因素有许多。(1)工作人员方法不当。在变电运行当中,由于大量的电流通过会产生热能,电气接头轻微的发热是属于正常现象;然而在电气接头发热程度超过正常范围时,工作人员对于电气接头发热的处理方法上存在着严重的问题,比如,设备的接触面一般只有一面的接触,工作人员却过多的使用导电膏,这导致在吹附灰尘后将再次的发热。(2)设备质量不过关。在变电运行当中,电气设备的质量对于变电运行有很大的影响,电气设备的质量不合格,或电气设备的内部结构与运行的方式不合理,也会造成电气接头出现发热的现象。其具体的表现为:绝缘介质的质量不合格,供电负荷会提升,从而造成供电负荷不稳定;电气回路经常发生故障等问题。(3)天气影响。由于天气的影响造成了电气接头发热是普遍的现象,因为电气设备接头在一般的情况下都是直接露在空气当中,难免会受到风吹雨淋以及活性气体的影响,电气接头的金属导体接触面经常会发生氧化与生锈的现象。以及大风会造成电气设备的导线接头发生松动的现象,电气接头的接触不良也会造成电气接头发热。
1.3电气设备接头接触面过小
导致变电设备接头接触面积小的原因有以下几种:①接头接触面的处理工艺较差导致的;②错误选取变电设备接头;③连接螺栓松动降低了接触面压力。在实际工程中想要使变电设备接头的接触面积增大,可以采取两种措施:①去除接头上面的氧化层使有效接触面增大;②改造电气设备接头。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆两种方法相比较而言,去除氧化层的方法较为便捷,设备接头的改造作业时受电气设备的制约较大,但是效果比去除氧化层的方法更加明显。
2针对变电运行中电气接头发热的办法
2.1严格按照安装规范进行设备安装
在安装新设备时一定要遵守相关的安装规范,保障设备运行过程的安全。安装新设备之前要进行全面严格的检查,通过目视、手触等人工检查以及科学技术检验对新设备的质量和功能进行判断,看其是否符合电力设备应用规范。对于电力运行过程中变电设备部件重要的母线和线夹也要严格检查,在对设备的母线和线夹进行选取时要严格控制母线和线夹的载流量以及动能和热能的质量,避免因劣质产品的使用导致电气接头出现严重发热问题,致使变电运行的安全性大幅度降低。
2.2加强对设备的检修
在对变电设备进行检查与维修的时候,首先要知道所出现问题的具体位置。比如隔离开关:一般来讲隔离开关的发热位置主要是三个地方,一是动触头触指;二是导线;三是设备线夹处以及旋转球头,但是注意发热的位置不是永远不变的。工作人员在对隔离开关进行处理的时候,在知道发热的具体位置前提下,首先利用接触电阻仪对发热的位置进行详细的检查,再进行判断与处置,在进行判断的时候是以经验作为判断标准。
2.3加强对设备运行进行巡视检查工作
当变电设备处于运行状态时,工作人员应该加强对变电设备的巡检工作,以便在电气接头出现发热现象时可以及时的发现和解决,进一步维护变电运行的安全稳定性。一般情况下,变电站都是建设在山区,而山区的地理位置和气候环境都比较恶劣,电气接头长期受到风吹日晒和雨水及活性气体的腐蚀,电气接头金属导体接触面经常会出现氧化和生锈等现象,电阻率是正常水平下的一百倍左右。对于长期裸露在空气中,特别容易产生发热而导致故障的电气接头,可以通过红外线探温仪对室外的电气设备进行巡视,提前发现发热的电气接头,将电力故障化解于开始阶段。还有我国很多地区风力比较强劲,常年刮风,变电线路在风力的影响下很容易发生接头松动现象,导致接头接触不良造成发热,所以在多风地方,工作人员要加强对变电线路的防风建设,防止电气接头的松动和接触不良现象。
2.4隔离开关保护罩的有效应用
延长挡板和侧挡板的安装都是由基板作为安装载体,基板、侧挡板以及延长挡板共同组成一个隔离开关的保护罩体,位于隔离开关的上方和侧方对其加以保护,避免因鸟类、树枝等外物作用在隔离开关上导致跳闸事件的发生。延长挡板和侧挡板要低于基板的高度,从而在下雨天雨水可以通过基板边缘滑落到侧挡板和延长挡板上,避免雨水直接落到隔离开关上影响其使用效果。风力拨料机构的风能收集是通过叶片来完成的,风力推动垂直轴旋转,转动垂直轴下方的拨料杆,清理保护罩表面树枝等杂物,降低电力运行过程中的安全隐患。
3对具体案例的分析和处理
案例如下:某市500kV某变电站所用的变低压电缆出现着火的情况,造成了附近用电全部停止。由于处理及时,从而将事故损失控制在最小的范围中。
3.1对案例的分析
经过对现场的详细勘察认为,这起事故的发生的重要原因是变电站在运行中#1变低压侧电缆的绝缘体被击穿,造成单相接地短路与电缆原有的设备另外一接地共同组成的两点接地,所形成的电力环流,抵押侧电缆负荷继续增加,导致电缆的温度不断提升,最终导致了起火燃烧的事故。
3.2处理办法
由于当时正处于高温时期,变电站系统的负荷很大,为避免低压动力系统电缆再次发热而导致短路等故障,全体工作人员应该对变电站所使用的电力系统中电缆的接地情况和电缆缺陷等进行全面细致的检查,并且利用红外线探温仪对整个系统进行一次探温工作;对变电站使用的交流和直流系统接线桩头、400V电源电缆、蓄电池组出线电缆等重要部位进行重点检查;对变电站使用变低压侧到所用电室之间距离电缆使用优质阻燃性能的电缆。
4结语
变电设备接头发热直接影响着电力系统的正常运行,严重时也会威胁到整个电网的安全性和可靠性。因此,在日常设备安装过程中要重视对变电设备接头质量的选择,在设计环节要避免因选型问题以及接头的有效接触面积缺乏导致的接头发热,在变电设备出厂安装过程中也要根据相关的工艺技术要求变电设备的接触面加以处理,同时对整个电力设备进行全面细致检查,从而有效降低变电设备接头发热现象发生几率,保障电力系统的安全、稳定运行。
参考文献:
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[3]变电安全运行的故障诊断及排除方法[J].孙丙华,顾涛.黑龙江科学.2017(15)
论文作者:张锦城
论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/12
标签:电气论文; 设备论文; 现象论文; 接触面论文; 电缆论文; 变电站论文; 挡板论文; 《电力设备》2017年第32期论文;