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摘要：新形势下的变电站工作中，无人值守的智能化和自动化操控成为了新的应用趋势并在许多变电站已得到了实际运用，这一革新不但提高了变电站的运行效率还降低了人员工作量和成本，但同时也存在运行设备发热容易导致故障和安全事故发生的问题。因此，在实施新方法的同时，还应该不断研究解决设备发热和监控的有效方法。主要研究变电站运行设备发热原因与监控方法，分析了变电站运行设备发热原因，并对变电站运行设备发热监控技术方法进行了探讨。
关键词：变电站；设备运行；发热原因；监控方法
引言
随着科学技术的快速发展，自动化技术被广泛应用于变电站中，因此实现了电力设备的自动化运转，同时电力设备的自动化已经成为变电站发展的主要趋势。在这种背景下，变电站作为电力系统中枢纽，承担着电能传输、电压调整以及电流控制等责任，因此为了确保变电站的顺利运行就需要确保变电站运行设备的有效运转，因此变电站运行设备的发热及其监控问题已经成为人们重点关注和研究的问题。
1 变电站设备运行发热原因
1.1 超负荷运行导致设备发热问题
根据物理学中焦耳定律公式热量=电流2*电阻可以看出，设备导体的发热量与设备的电流以及电阻都是成正比的关系，也就是说电流和电阻值越高则导体发热程度越高。每一种电气设备在制造出厂的时候都有根据设计和规定标准标定的额定电流值，设备在运行时，如果电流在额定值范围以内就不会出现发热或过热的情况，但如果设备运行的电流超过了额定值，则启动后或经过长时间运行后，设备必然会产生超高热量并随着运行的时间不断增加，直到超过设备的最高承受温度，设备就会发生上述的故障和问题。
1.2 设备接触点氧化腐蚀后产生发热问题
由于变电站的运行设备通常都是大型的、更换频率较低的设备，因此在长期运行使用后难免会出现氧化、腐蚀的现象，尤其是对于一些暴露在户外的设备，更是容易受到自然环境的影响而老化，因此随着时间的推进，设备的接触点形成氧化膜并增加，导致运行时其电阻随之增加，发热量也就不断增加，最终因温度过高导致接触点被烧坏，引起故障或事故。
1.3 接触点接触不良致使发热问题
在实际的变电站设备安装过程中，经常由于设计缺陷导致设备连接后接触点的接触面不足，或者在安装调试和日常维护过程中，并没有把接触点的完全紧固起来，加上外部环境和自身温度的变化导致接头容易松动移位，而这些都直接导致了接触点运行时的电阻超高，同样也必然会导致设备运行的温度上升，烧坏接触点。
2 监控方法
2.1 接头发热监控
接头发热一般使用电力复合脂来有效预防，使用电力复合脂包裹线缆接头，能够将接头、设备和空气隔绝开，形成有效的保护膜，阻止空气中水蒸气渗入接头内，从而有效避免接头锈蚀或遭受其他物理损害。设备安装过程中，技术人员要处理好接头表面的清理工作，确保接头表面清洁平整，光滑度和电阻率符合技术标准规范要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时为了确保设备能够长期安全稳定运行，接头连接之前要检查接头和设备上是否存在油污、铁锈和其他污物，并使用钢丝刷祛除金属接头表面的氧化层，再使用酒精纱布反复擦拭干净，仔细涂抹导电膏，最后按照规范操作连接接头，并进行导电率和发热率测试。
2.2 示温蜡片监控方法
该监控方法需要将示温蜡片放置在变电站运行设备当中大电流的连接点处，在放置时应注意示温蜡片的颜色应该与其相对应的电压等级进行一一对应，通过该方法就能在之后的观察中避免很多麻烦，除此之外，定期针对示温蜡片的变化情况进行观察和记录，当示温蜡片出现融化或者脱落是就应该及时对相应的设备进行开柜测温，确保该设备的正常运行。
2.3 发热诊断方法
在对变电站运行设备实施红外测温检测之后，还应该对检测的温度进行进一步的评估与分析，进而判断该设备是否在安全范围内运行。主要有以下三种诊断方法:(l)在同样电器回路当中，若三相电流堆成码，并且运行设备也处于相同情况下，比较设备发热部位温度的不同变化情况，进而判断设备的运行状况；(2)若三项负荷电流不对称，此时就需要考虑负荷电流对该设备所产生的影响；(3)针对相同型号的设备利用温差诊断设备的运行状况。
2.4 变电站运行设备安全管理
变电站运行设备发热中也不排除人为因素影响，例如相关工作人员对设备进行的违规操作，也很有可能导致运行设备发热。因此针对此类现象，必须加强变电站相关工作人员的安全管理工作，不断提升相关工作人员的安全责任意识，对于违规操作行为应该进行惩罚，确保变电站运行设备能够安全正常的运行。
2.5 红外线温度测量技术
红外线测温技术有点红外测温技术和红外线成像测温法两种常见方法，其中红外线成像法测量精度更高，但是温度监控成本也更高，点红外测温技术操作比较方便，但是测量精度有限。红外线成像测温技术能够精确绘制变电站内设备红外成像图，并将成像图有效保存，便于后期分析与使用，但是红外成像测温技术也存在着一定的局限性，红外线不能穿透金属柜体，因此开关柜内设备温度不能使用红外线测温技术进行温度监控，需要对柜体温度进行进一步分析，才能够判断柜体内是否存在设备过热现象。
2.6 温度在线监控预警系统
智能电网建设步伐加快，无人值守变电站数量逐渐增多，无人值守变电站设备的发热监控工作需要借助智能化的自动设备温度在线监控预警系统进行监控，这项技术充分利用了先进的智能传感器，在设备有效距离内安装智能温度传感器，采集设备的运行温度相关数据，建立设备运行温度历史数据库，对设备温度变化规律进行分析，借此判断设备老化程度。智能传感器的感温监测系统能够对采集到的数据进行现场分析，再通过现场总线或者无线信号将分析结果传输给上位机，一般数据中心都设置有专门服务器用于对上传设备数据进行整合和专业分析，即便是无人值守变电站，温度变化数据也会自动采集分析，发现异常情况自动响应，告警并进行有效处理，切除故障设备，避免故障范围进一步扩大。
结束语
总之，自发明使用以来，电就成为了不可或缺的重要能源之一，当今社会的各项发展更是离不开电，安全、稳定的电力输送是电力系统发挥作用实现各项不断发展的重要保障，是关乎国计民生的重大事项。变电站设备故障、老化、锈蚀、接触不良等各种运行隐患都可能会导致设备发热，加强对设备发热的监控，能够有效发现设备运行安全与故障隐患，提高变电站设备运行维护工作的针对性，有效预防变电站设备故障，提高变电运行的安全性和可靠性，降低故障几率，为安全变电、有效用电提供保障，也为电力系统的完善和社会的进步发展提供保障。
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论文作者:徐玉刚
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/12
标签：设备论文; 变电站论文; 测温论文; 温度论文; 方法论文; 电流论文; 红外线论文; 《电力设备》2017年第30期论文;