摘要：变电设备接头发热是电力系统常见的故障，一旦发热对电网的安全可靠造成严重的威胁。增加接头的有效接触面积不仅适用于紧急故障的抢修，更适用于日常工作中的各个环节。鉴于此，本文对变电设备电气接头发热的原因及对策进行了分析探讨，仅供参考。
关键词：变电设备；电气接头；发热原因；对策
一、电气接头发热的原因分析
1、介质损耗导致发热
正常情况下，电气绝缘介质的极化方向会在交变电场的强烈影响下，产生极大的变化，而且这个变化过程需要耗费大量的时间。由于电气绝缘介质的损耗也会导致变电运行中电气接头产生发热现象，例如公式：P＝U2ωCtgδ，这个公式是用来测量介质损耗角正切值；其中P为介质损耗，U为施加电压，ω为交变电压角频率，C为介质等值电容，tgδ为介质损耗角正切值，发热是由于电压效应引起的，在变电运行中比较常见。而由于介质损耗而引起变电运行中电气接头发热的具体原因有很多。
1.1人为原因
由于很多安装人员的专业技术不过关，或者安装施工工艺不严格，导致安装的电气设备接头质量不达标，很难满足正常的使用。具体表现为：焊接不稳、接触面粗糙和螺母松动等。
1.2设备质量不过关
在变电运行中，电气设备的质量对变电运行有很大的影响，电气设备质量不过关，或者电气设备的内部结构和运行方式不科学，会导致电气接头发热。具体表现为：绝缘介质质量不过关，供电负荷会升高，导致供电负荷不稳；电气回路经常发生故障等。
1.3材料导致的原因
不同金属的膨胀效益也不同，不同材料制成的电气接头接触表面的微电池会出现腐蚀等现象。
2、接触电阻产生原因
金属间接触电阻产生的原因有两个：(1)由于接触面得凹凸不平，金属之间实际是通过一些点接触的，电流线的导电截面大大缩小，因而造成电阻的增加，称为收缩电阻。(2)接触面在空气中可能形成一层导电性能差的氧化膜附着于表面，也使电阻增大了，这部分电阻称为膜电阻。因此接触电阻是由收缩电阻和膜电阻组成的。
二、针对变电设备接头发热现象的对策
电气接头是变电运行中最重要的部件之一，而电气接头发热在电力生产运行中也是比较常见的现象，特别是在夏天温度比较高的季节和大风等恶劣天气的影响下，电气接头发热表现得更为明显。然而导致电气接头发热的原因有很多，所以对电气接头发热的原因分析和事件处理也比较复杂；但是电气接头在电力生产运行中发挥着极为重要的作用，电气接头发热对电力生产运行有着极大的损害。
1、完善设备管理制度
完善变电设备运行管理制度,是预防设备发热的重要途径。针对变电设备管理运营中出现的发热原因,制定一套行之有效的设备运行管理制度,即定期定量,以轮换的形式对相关设备进行检修,准确及时记录相应的发热问题,并对其进行深入的研究分析,应当加大对设备测温的力度,定期用红外线测温仪或红外成像仪对设备进行测温,在负荷高峰期增加测温次数。定期进行夜间巡视,如有发热,夜间更容易观察。在雨雪天气后,也应对设备进行特巡,特别是接点部位,观察接头上是否有热气流和水蒸气以及猫眼现象。接头发热时周围空气形成热气流向上流动。
2、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，进一步提高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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。
3、故障处理经过
进行处理前发热点接触电阻测试，经过测试发现故障点接触电阻分别为767和680微欧，远高于其他相。（1）解开接触面检查线夹及管型导线表面氧化情况并清除氧化层。接触面氧化情况还行，并没有明显的氧化痕迹。（2）从外径测试情况，可以看出管型母线不存在明显的变形。（3）检查接触面贴合情况：采取方法为在管型母线上均匀涂抹有色粉笔，然后将线夹装上，均匀紧固，拆下线夹，看着色是否均匀；若不均匀，尝试用半圆锉圆弧面轻推，处理后再涂抹有色粉笔，重复上述步骤，直至着色均匀为止。（4）装复后接触电阻测试。
4、加强人员设备维护
为了有效避免变电设备接头发热,还应该加强运维人员对设备的维护和检修。由专人负责相应的设备维护和检修,使变电设备的运行状态责任到人。为防止设备二次接线发热,定期进行清扫,发现螺丝、线有松动,立即紧固。运维人员在设备巡视过程中,要检查导线有无散股、过松等现象。大风时,检查导线振荡等情况,接头有无异常情况。此外,高温季节或用电高峰期,若负荷电流接近并可能超过断路器额定电流时,应检查断路器导电回路各发热部位应无过热变色现象。如负荷电流比断路器额定电流小得多,应重点检查断路器引线椿头与连接部位有无过热现象。重点检查接头发热、蜡片融化等现象。
5、减少设备自身的发热情况
用压接式线夹替换螺旋式线夹减少设备的发热,压接式线夹能够严密包裹导线,使其表面的压接做到足够紧密,让接头处的两端能浑然一体,进而有效地避免其因接触面小而产生发热了。目前压接式线夹应得到更为广泛应用,压接式线夹的市场设计及供应都能够满足在现阶段的绝大部分需求。其次,母排式连接应该得到提倡,排式连接不但能够使螺杆和线夹间接触面得到有效的增加,还能大大地降低上述两者间的缝隙,进而增加接触面积,降低电阻,减少发热情况。此外,新投设备除了检查有无异响,有无漏油渗油等现象,还应检查接点是否发热。
三、对具体案例的分析和处理
案例如下：2008年7月，某500kV变电站所用变低压电缆发生了着火现象，导致附近的用电全部停止。由于处理及时，事故损失控制在最小范围内。
1、对案例的分析
经过对现场的初步考察认为，事故发生的原因是变电站运行中#1变低压侧电缆绝缘体被击穿，导致单相接地短路且与电缆原有设备另外一接地共同组成两点接地，形成电力环流，低压侧电缆负荷持续增大，使得电缆温度持续升高，最后发生了起火燃烧事件。
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的电缆使用优质阻燃性能的电缆。
结束语
有效控制变电设备接头发热需要在日常巡视、设备检修、技术改造、竣工验收等各个环节均加以把控，确保安装、检修工艺质量。同时，也需要针对不同类型、不同部位的发热缺陷进行统计归类分析，研究有针对性的技术措施，以避免由于变电设备接头发热给电网带来的重复停电。
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论文作者:王强,潘樑垚,李雪莲
论文发表刊物:《电力设备》2016年第24期
论文发表时间:2017/1/16
标签：设备论文; 电气论文; 电阻论文; 现象论文; 接触面论文; 原因论文; 电缆论文; 《电力设备》2016年第24期论文;