(广东电网公司汕头潮阳供电局 广东省汕头市 515100)
摘要:配网设备热隐患造成故障在配网运行类事故中占有很大的比例,对配网运行的安全可靠性影响甚大,因此有必要作为一项反事故措施来进行研究。处理设备热隐患故障关键在于查找和分析引发的原因,以便从导电接头材料质量、安装工艺质量,以及配网运行技术管理等方面采取措施,达到对热隐患故障的预防控制,及早发现,有效处理的目的。另者,在配网中采用新技术,新设备实现对设备的不停电检测、实时监控,乃至实现远程监控管理,是配网技术革新和运行管理的发展方向,值得大力推广应用。本文旨在通过对配网热隐患类故障的分析,提出一些应对措施,并就红外线测温诊断技术在配网设备管理中的应用进行研究并提出改进方法。
关键词:连接点;接触电阻;热隐患故障;红外线测温
配网设备的连接点,指的是配网架空导线连接点、电气设备之间以及它们与母线或电缆之间的电气连接部位等电气接头。这些电气接头是配网日常运维工作中的主要内容。随着配电网的不断扩展与装备水平的提高,如今的配网运维工作,已经涵盖了配电室、开关站、箱式变、电缆线路、架空线路等等在内的各种电气装备。因而电气接头的分布广、数量多,以致由于接头接触不良而引起的发热成为常见故障。为此,必须探索出行之有效的方法及措施来解决这一困扰配网运行的老大难问题,力求避免因电气接头热隐患故障而酿成的大大面积停电,提高客户满意度,同时也为配网管理单位创造更好的运维效益。
一、电气设备接头热隐患故障的成因分析
(一)电力负荷变化的影响
电力负荷的变化会影响设备的温度,正常的负荷变化引起的温度升降不会超过规定数值。如果负荷增加得较多时,或者线路受到短路电流冲击后,设备的薄弱环节就会发热,发热后连接点的材料会发生变形、氧化等物理或化学变化。2014年6月5日10kV灵山线线路故障跳闸,就是由于另一回10kV上堡线的部分负荷临时转由灵山线供电,负荷电流增大使原已存在接触不良的B相接头发热加剧,最后造成#26杆B相跳线接头烧断引起短路的事故。
(二)连接金具接触表面处理不当
常用的接线端子或连接管,由于生产或保管的条件影响,管体内壁常有杂质、毛刺和氧化层存在,这在平常并不为人们所重视,但这对导体的连接质量的影响却很严重。特别是铝质接线路端子或连接管,由于铝金属本身的化学特性,使其表面极易在空气中形成一层坚硬而又绝缘的氧化铝薄膜,如果使用前不清除干净,将对导体的连接质量埋下隐患。
(三)导线及金具的质量问题
近几年来,因金属材料价格猛涨,部分导线和连接金具的生产厂家受经济利益的驱使,在材料的量值上做了手脚,产品规格尺寸不足,导致在接头的压接过程中,因线路径与连接金具的管槽配合不上而不能紧密接触,接触压力达不到要求,从而使接头的接触电阻增大而造成发热。
(四)接头裸露在室外的空气中
接头外露在空气中,因表面氧化、污垢导致接触损蚀,连接点接触面电阻增大,在电流热效应的作用下,温升加快,由于接头的热量未能靠周围的空气散发,促使接头氧化膜加厚,又使接触电阻更大,温升更快,如此恶性循环,使接头的绝缘层受热破坏,形成导线断线或碰线短路,严重的甚至导致设备爆炸、烧毁。
(五)施工人员认识上的误区
部分施工人员在电气接头的连接上存在认识误区,认为连接点的螺栓应该拧得越紧越好。事实上并非如此,这是因为导电金属材料(特别是铝质母线)的弹性系数小,当螺母的压力达到某个临界压力值时,施工人员仍施加不当的压力,将会造成接触面部分变形隆起,反而使接触面积减少,使接触电阻增大,从而不能达到设计的过流容量而发热。
(六)施工人员责任感不强
有部分员工,工作不负责任,施工工艺马虎粗糙,在架空线路的抢修工作中,对旧导线接头的制作,忽视了对其外层污秽和氧化层的处理,草草接上,结果给抢修后的线路留下了新的薄弱环节,通电运行后此薄弱点发热烧熔的现象必然会再次发生。更为典型的是, 2014年6月27日19:30,在开展夏峰设备特巡工作过程发现这样一个事例。巡视人员发现10kV桃和线#01电缆分接箱G02柜C相电缆头严重发热的隐患(A相:46℃、B相:49℃、C相:109℃,环境温度:32℃、电缆型号:YJV22-10-300,运行电流:341A)。当拆开10kV电缆插头时,发现电缆线耳与开关接线支座这两个导电接触面已出现炭化的情况,经检查,发现电缆线耳与开关接线支座的接触面存在间隙,导致C相电缆头与开关接线支座导电铜环接触面严重接触不良。
接头接触不良的情况下通过大电流时必然会引发热隐患故障,这是作为一名普通电工应当懂得的常识,但就是有人敢于心存侥幸,对工作苟且应付。
以上是本人从配网运行管理中总结出来的一些常见的接头发热故障的原因分析,属于比较典型的案例。当然能引发接头发热的情况还有很多,比如设备老化、外力破坏等等的原因。
二、解决配网设备连接点发热问题的措施探讨
(一)提高接头的安装质量
1、要严格控制导线、金具的进货渠道。不采购假冒伪劣产品,选用的导线和金具的载流量和动热稳定性应符合设计要求,严格把好设备、材料验收关,坚决杜绝不合格的设备、材料进入配网运行。
2、对导电接头的接触面进行精细处理。对导电接触面安装前应仔细检查,对表面不平和有毛刺的,应采用锉刀进行处理,使接触面平整光洁。对已明显氧化的导线和线夹,应清除氧化膜,并用汽油或丙酮清洗,清洗长度不应少于连接长度的2倍,导电接触面应涂以电力复合脂。在使用螺栓紧固两导电接触面时,螺母不能拧得过紧,以弹簧垫圈压平即可,有条件的,可使用力矩扳手进行紧固,以防止压力过大。
3、铜、铝接触面的连接,接触面应预先进行金属过渡处理。按规范要求:在干燥的室内,铜材和铝材接触面相连接时,铜接触面应该搪锡,在室外或室内相对湿度接近100%的环境中,应采用铜铝过渡板,铜端应搪锡。只有严格按规范要求施工,才能有效减小接触面电阻值,减少发热故障的发生。建议在配网架空线路铜铝导体连接安装中,尽量采用铜铝过渡压接管,用以替代以往常用的铜铝过渡线夹。因为铜铝过渡压接管与铜铝过渡线夹相比较:导线不暴露在空气中,不易产生氧化膜,压接管与导线的接触面积比线夹要大,压接后接触较紧密,接触电阻小。
4、加大对安装和检修人员的培训力度。首先要从思想上提高员工爱岗敬业的服务意识,培养其为企业为本职工作尽责的严谨工作态度,让施工人员充分认识到接头不良导致发热故障问题的严重性,从而把保证接头安装质量作为自我要求,通过专业知识的学习与实操训练,不断提高自身的技能素质。
5、合理调整配电线路的负载。加强监测供电负荷的变化,对负载过重的线路应及时调整,更换大截面的导线及其接头金具或将部分负载转移,通过合理调整供电线路的负载来减少因电流过载而引致的发热故障。
(二)加强巡视检修力度
对于配网中的运行设备,运行管理人员要定期巡视电气设备的情况,特别是对设备的薄弱环节进行重点巡查,巡视结果要登记造册,发现缺陷要及时记录。对温度超过许可值的一般缺陷,要增加巡视的
频率,观察温度的变化,对情况恶化的要及时处理。由于金属在发热后会失去金属光泽,故在巡视中可通过肉眼观察判断设备发热的部位和程度。对于运行中的架空导线,要按照运行规程的要求,加强高峰期夜间的巡视工作,特别是利用月初和月末的黑暗夜晚对线路进行观察,检查各连接点及绝缘子绑扎处有无发热发光或闪络现象发生。对室内设备的母线连接点,可采用贴温度腊片的方法,定期进行巡视检查。
随着现代科技的不断创新与发展,红外状态监测和诊断技术已广泛应用于电力设备检测领域。利用红外状态监测和诊断技术具有远距离、不接触、不取样、不触体,又具有准确、快速、直观等特点,能实时地在线监测和诊断电气设备大多数故障。红外线检测技术的应用,能做到预先掌握电气设备的健康状况,为检修工作提供依据,对提高电气设备的安全可靠性,提高运行经济效益,降低维修成本都有很重要的意义,是目前实现预知检修的一种有效手段。潮阳供电局在应用红外线控测仪对电气设备的接头进行带电检测、诊断发热故障方面已取得了不少成效,也总结了一定的经验。2014年6月11日,谷饶供电所对10kV线路、设备进行日常巡视过程中,巡线人员使用红外线测温仪对10kV上堡线#19杆电缆引线线夹进行检测时发现B相连接线夹温度高达90℃,随后马上安排消缺,及时的避免了一起因连接线夹高温发热引起的事故。目前,各供电所都已配备了红外线温度控测仪,在配网运维工作中发挥了极大作用,使配电线路及设备接头的发热故障明显减少。对于开关站、配电室等室内设备接头温度的探测,也已逐渐推广使用红外线热成像测试仪器,该仪器集光电成像技术、计算机技术、图像处理技术于一身,通过接收物体发出的红外线,将其热像显示在荧光屏上,从而能准确地了解物体表面的温度分布情况,更有利于对设备运行工况的分析判断。
结语:
综上所述,应对运行中配网设备的接头故障,一是要严格把好接头的安装质量关,防患于未然;二是要落实运行巡视、消缺制度,做到对接头热隐患早发现早处理,这就不仅需要增强人员的责任心和技能素质,还需要借助新技术、新设备。红外线温度探测仪和红外线路热成像测试仪的面世,为配网运行管理工作提供了便利高效的硬件,使我们能够更科学合理地安排停电检修工作和编制设备大修技改计划。因此值得大力推广应用,在原有基础上积极总结经验,并随着测温设备和技术的更新换代不断提升应用水平,使之更好的为提高供电可靠性及客户满意度服务。
论文作者:廖晓义
论文发表刊物:《电力设备》2018年第25期
论文发表时间:2019/2/25
标签:接触面论文; 设备论文; 导线论文; 故障论文; 接点论文; 线路论文; 隐患论文; 《电力设备》2018年第25期论文;