关键词：变电站；电气一次设备；过热问题；检修措施
0、引言
在电网系统中，变电站的作用是对输出电压进行调节，将输出电流控制在合适的范围内，在满足用电需求的基础上，能够降低电力损耗，有效节约供电成本。由此可见，合格的变电站对于电力传输的安全性、稳定性具有重要意义。相反，如果变电站配置不合理，难以发挥出供电保护作用，除了会增加了电力损耗，还会增加供电成本。
1、变电站电气一次设备应用概述
变电站的设备主要包括一次设备、二次设备、辅助设施，其中一次设备指直接生产、输送、分配和使用电能的设备，主要包括变压器、高压断路器、隔离开关、母线、避雷器、电容器、电抗器等。每年夏季是用电高峰时期，增加了电网系统的负担，尤其在变电站中的一次设备容易出现超负荷运行时，高温发热成为诱发设备故障的重要因素。以变电站一次设备过热问题为例，不仅会影响电网的安全稳定运行，甚至为电力用户带来巨大经济损失。由此可见，深入研究变电站一次设备过热的原因，并采取有效的应对措施，具有重要的现实意义。
2、原因分析
常用的金属导体有铜、铝、锡、银、钢等。金属导体都有一定的电阻，其电阻与其本身的电阻率和平均温度系数有关，且有相应的熔点。
对于高压电气类的纯电阻设备来说，根据R=ρ×L/S2H和Q=I2×R×t，可以计算出导体的电阻及电流流过导体时的发热量；由公式Q=I2×R×t可以看出，当设备接头的接触电阻因某种因素如接触表面状况不良、氧化程度严重、接触压力较小、有效接触面积减小而增大时，或电流增大时，其发热量（温度）将相应增大，如此恶性循环，将使接触面的温度升高超过其熔点而熔化，从而会使温度超过熔点温度而熔化；当系统发生短路时，随着短路电流的急剧发生熔化或熔断，同时会扩大为火灾事故和绝缘破坏事故。
案例二：某变电站的一台10kV开关柜，因断路器触头弹簧弹力不足，使触头压力不足，接触电阻升高，在运行中过热，损坏绝缘而发生短路、着火，进而引发了“火烧联营”的事故。
案例三：某变电站的一台220KV的有载调压变压器，分接开关的瓦斯继电器多次动作，后发现是分接开关的触头氧化严重，接触电阻超标严重所致，触头曾进行过镀银处理。
案例四：某变电站的一台220KV变压器的高压套管，因套管底部的接线板螺栓在安装时未紧好，在局部放电试验中损坏。在对变电器进行检修试验时，发现变压器低压侧套管B相接线板只有一根螺栓紧固，导致接触压力和有效接触面积减少，接触面已变色，所幸未造成事故。
案例五：某变电站的一台220KV隔离开关，检修时发现触头严重过热，原因是动触头的插入行程不足，有效接触面积减少导致了接触电阻升高。
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3、变电站电气一次设备产生过热问题的检修措施
3.1做好设备的安装和检修工作
在一次设备安装之前，要对每种材料进行严格的检查，检查材料质量、导电性能、线夹结构、接触性能、接触压力以及接触面被氧化情况是否都符合要求。在进行材料组装的过程中，要按照标准工艺的要求严格执行，做好每项工作，确保每个部分接触完好，并且稳固，将检修工作做到位。特别要注意的是螺栓紧固程度的检查，如果螺栓没达到相应的紧固程度，容易导致松动，致使垫片与接线板接触面积过小，甚至形成点接触，最终引发设备发热。除此之外，重点检查的部位还包括线夹和接线板。严格对线夹和接线板的温度进行测量，因为若线夹或接线板温度太高，其引发的相关问题很难立即发现。另外，若出现的问题需要停电进行检修，则要严格按照规定进行，不仅要细致检查螺栓的紧固程度，还要全面细致的检查其他每个设备。在实际检修中应该按照标准化作业要求对线夹与接线板进行常规检查，因为长期不对线夹与引线进行检修，会对设备的使用留下安全隐患。还有带电检测工作也必须做到位，应采用红外线测温仪对导体接触面接触点进行检测，如果测出的温度超出正常设备温度20%，则需要跟踪检查，避免事故发生。
3.2 加强设备运行监测
加强带电检测手段，采用红外热像仪对变电站主设备进行精确测温。红外热像仪是一种利用红外热成像技术，通过对标的物的红外辐射探测，并加以信号处理、光电转换等手段，将对标物的温度分布的图像转换成可视图像的设备。红外热像仪将实际探测到的热量进行精确的量化，以面的形式实时成像标的物的整体，因此能够准确识别正在发热的疑似故障区域。操作人员通过屏幕上显示的图像色彩和热点追踪显示功能来初步判断发热情况和故障部位，同时严格分析，从而在确认问题上体现了高效率、高准确率。
3.3提高检修工艺
强化检修人员检培训，不断提高业务能力和检修工艺是解决设备过热问题的有效途径。在设备停电检修前，进行提前查勘，制定完善的设备检修方案；检修工作严格按照标准化作业执行，将故障隐患扼杀在萌芽状态；；提高检修工艺，可以采用相互监督、跟踪验收的形式，制定合理的工艺参考标准，保证检修质量的同时提高检修效率，最后在设备检修完进行送电后，应及时进行跟踪测温工作，保证温度测量的准确性和及时性。
3.4做好其他的工作
在对一次设备进行检修维护，需要借助其他试验手段进行及时验证。如对隔离开维护后，可立即采用直流电阻测试以对隔离开关触头进行接触电阻试验。如果接触电阻超过相关标准，需要及时分析原因，采取有针对性措施进行解决。在迎峰度夏来临之前，需要加强对强油循环变压器的风机系统进行清洗，保证在高温期间具备良好的散热能力。认真检查户外的高压电气设备的温度变化趋势，重点检测一次设备的线夹接触面情况，遇到一些特殊天气，例如持续高温、强雨、大雪等，需随时跟踪一次设备的状态。人为因素造成设备过热不容忽视，这需要大力培训检修人员技能，促使他们积极学习业务知识，提升业务水平，在熟练掌握各种一次设备的检修工艺时，还需要掌握设备的具体安装流程，熟悉每个安装细节和机构部件。另外，还需要强化对一次设备的缺陷管理，将缺陷表现形式向运维人员培训，促使在运维巡视过程中能够及时发生设备隐患，跟踪缺陷状况，避免缺陷恶化。
4、结束语
变电站电气一次设备出现过热现象容易引发电网系统问题，对电网的安全稳定运行带来严重的隐患，应充分认识和分析一次设备过热现象的成因，并及时采取相应的对策予以解决。
参考文献：
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论文作者:张玺
论文发表刊物:《中国电业》2019年17期
论文发表时间:2019/12/11
标签：设备论文; 变电站论文; 电阻论文; 温度论文; 电网论文; 接触面论文; 电气论文; 《中国电业》2019年17期论文;