摘要:人们的生活随着经济的快速发展越来越依赖于电力,变电站无人化管理是电力运营系统快速发展的必然趋势。变电站设备发热现象是造成事故频发的主要原因,这也是变电站在管理过程中不可避免的难题。若变电站运行出现问题将会直接影响电力能源的安全与稳定输送,不仅会影响到人们的正常生活,同时也会给经济运行带来巨大影响。因此探究变电站运行设备发热以及监控方法具有重要的社会意义和经济意义。
关键词:变电站;运行设备;发热;监控方法
1前言
确保电力系统的安全性和稳定性是维持经济发展的重要基础,改善设备发热现象是目前提高电力系统平稳运行的重要原因。在日常的变电站维护工作中,影响设备发热的原因有很多,如果对设备发热现象不能做到及时监控和处理,就会对电力系统的稳定运行造成不可估量的损失。本文中对变电站运行设备的发热原因进行具体的探究,同时也提出了一些改进意见,希望能对电力行业发展的稳定性与安全性起到积极的作用,从而提高人们的用电质量。
2变电站在运行中设备发热的原因
在变电站运行的过程中电力设备发热是常见的问题,刀闸、设备连接、环境因素都是引起变电站设备的发热的原因。如果不能及时发现进行妥善的处理可能会导致大范围停电、火灾等事故发生,不仅影响电力系统的正常运行,甚至会严重影响人民生命财产的安全。因此准确分析变电站运行设备发热的原因,进而有效预防变电站在运行中出现的故障,做到提前防患,及时处理,减少不必要的损失。变电站运行设备发热的原因主要包括以下三个方面:
2.1电流的运行方式对设备发热的影响
“热效应”是导体发热现象,导体通电后电能转化为热能,导体内电流运动,分子和电子摩擦发生碰撞后得到大量的能量,分子运动急剧加快产生大量热量。根据焦耳定律,电流的运行方式对电力系统中设备的发热有着重要的影响。热能会随着电流的变大而增大,当电流变大时变电器就会出现局部发热,如果不及时发现和妥善处理就会引起断电甚至火灾等事故,影响居民的生活进而造成不可计量的损失。
2.2环境因素引起的原因
变电站的设备一般处在自然环境中,通常大型设备是在露天中,一些设备原件就会暴露在空气当中,有时会遭受到雷电风雨侵蚀,长期下去变电站设备原件就会氧化和腐烂,产生高电阻。根据焦耳定律Q=i2rt,单位时间下电流一定,单位热量的变化和电阻大小有关,电阻的大小与导体的跟截面积成正相关,可以推导出发热量与导体的横截面积成正比,所以这种暴露在外的零件会因环境因素产生氧化,电阻不断增大,恶性循环下去运行设备温度升高,高温而烧断引发安全问题。
2.3其他原因造成变电器设备发热
设备接头发热,设备的设计如果选取的零件不能够满足长期供电运行那么就会产生热量,安装时也要采取高技术来进行设备接头的交接工作,避免因技术不当而造成的问题引起设备发热,同时在工作人员对设备进行维修时,要采用符合规定的设备,不可以采用不合格的零件进行替换。刀闸的选择和应用也是引起设备发热的原因所在,如果工作人员对刀闸的选择没有严格的要求或者在安装的过程中因技术人员的技术有疏漏也会造成运行设备发热。变压器和在固定设备过程中采用的金属环都会在变电站运行中形成涡流也会使变压器发热。引起变电器运行中设备发热的原因有很多,所以在选择和安装时要进行严格的规定。
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3监控变电站设备发热的方法
3.1主要监控方法
(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。
3.2应对发热现象的措施
(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。
(3)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。
4结束语
随着经济社会的快速发展,电力系统已经被广泛地应用在人们的生活当中,变电站是电力电网建设中重要的组成部分,也是电力运输的重要环节,这就要求变电站安全性的提高。
参考文献
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论文作者:刘新丹
论文发表刊物:《电力设备》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/19
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