（2国网天津市电力公司经济技术研究院 天津 300300）
摘要：在变电站日常运行中，刀闸是常见的隔离设备。变电站的刀闸容易因为发热而导致变电设备故障，其中动静触头和引线的接头是最容易发生过热缺陷乃至故障的部位，从而导致整个电网不能安全稳定工作。通过对引起变电站刀闸产生发热问题的原因进行深入分析，提出正确解决刀闸发热的处理策略，有效的预防刀闸过热现象的出现。
关键词：变电站；刀闸发热；预防；处理措施
前言
在整个电力系统网中，变电站的刀闸是输电和变电系统中最为重要的元件之一，它对于保障电力系统正常运行和电力系统的稳定起着重要的作用。在实际运行过程中导致刀闸发生故障的原因有很多。例如，开关拒分合、控制回路发生短路、发热以及生锈腐蚀等问题，都可能导致刀闸故障的出现。通常情况下，变电站内刀闸上并没有安装对温度进行检测控制的装置，变电站运维人员不容易及时发现存在的缺陷问题。一旦刀闸因为长时间运行在温度过高的状态下就会导致使用寿命的缩短，绝缘性能也会受到严重损害，所以深入研究引起刀闸发热故障的问题，对预防发热故障有着实际的重要意义。
1发热问题的分析
隔离开关的导体部分由静、动触头进行连接而形成，电流在经过导体时会产生热量，从而使导体的温度提高，根据电热效应公式我们可知，导体所产生的热量由流经导体的电流，导体的实际电阻、通电时间的长短决定。在实际外部环境不变的前提下，隔离开关发热的主要原因也是由电流、电阻、通电时间所决定的。通常通过开关的电流大于开关实际的额定电流才可能导致发热现象出现。如果通过的电流达不到额定标准或者电流较低的情况下，导体的实际温度就不会超过标准。但是在实际电网系统进行供电时，由于停电困难等原因，可能一部分隔离开关长时间处于工作状态而得不到检修，有些隔离开关的防雨装置配置不合适，导致雨水进入，引发弹簧的生锈腐蚀，在受力变形、弹力指数降低等因素作用下，使弹簧压力降低，导致隔离开关动静触头间接触电阻阻值增大，导致隔离开关中的触头发热。
2刀闸发热的原因及发热本质
2.1刀闸结构设计和实际容量的不正确
我们就以JYN2-10-31D型手车开关为例，这种型号的隔离开关所使用的插头方式是采取点接触结构方式，实际上的接触面积不大，若安装工艺没有达到相关标准要求，刀闸内部的动静触头分合闸位置长时间的没有到达所要的位置，加之部分刀闸的设计容量不高，在长时间流过超正常负荷电流的条件下，导致刀闸中的某些部件温度超出了温升标准。
2.2环境因素影响
由于刀闸的动静接头和接线端长期暴露在空气中，受到风雨、酸碱气体等外界环境的侵蚀，导致刀闸金属接触面氧化，致使导体表面电阻增大。还有另外一种情况就是在刀闸拉合过程中，电弧放电产生高温导致动静触头的接触面产生放电痕迹，导致动静触点接触电阻增大。
2.3检查不到位
变电运维人员对刀闸进行闭合操作时，刀闸没有闭合到其指定位置，由于运维人员的粗心大意，没有发现存在问题，导致了刀闸闭合不到位，短时间内就可以使刀口产生热量。
2.4环境温度过高
实际上，导体在不同的温度条件下，所能承载的实际电流也是不相同的。由于外界环境升高，导体本身的电阻阻值也在相应的增大，电阻增大会使导体自身的热量提高，然后温度的提升又会导致电阻增加，形成了一个恶性循环。实际上的电流还没有达到实际的额定值，温度的提升也有可能超过温升标准。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3变电站运行设备发热的主要原因分析
3.1分子运动速度加快而导致发热
变电站在电能转化为热能的整个过程中，相关运行设备的电子以及分子会不断的进行碰撞与摩擦，因此使得导体内部的分子不断的积聚大量的能量，分子运动的速度也在不断加快。通过焦耳定律能够得知，导体的热量以及电流的面积是成正比例关系的，而与电阻成反比例关系，因此可以说导体的发热量以及导体的面积两者是成正比例关系的，因此最终促使变电站运行设备产生热量，其表面温度越来越高。
3.2刀闸发热
由于刀闸的质量不过关，会产生刀闸发热现象，例如刀闸老化，在检修调试过程中，当其处于正常运行状态时，电流值小于额定电流值的60%，刀闸仍然会出现发热的现象。第二变电站运行设备在其安装过程中存在问题，因此导致设备发热。如设备的安装调试质量未达到标准要求时，就会使运行设备产生发热现象。例如10KVGN的刀闸，当动静触头部均处于相同轴线时，若发生接触头松动的情况，就会由于接触问题而导致设备发热。
4变电站运行设备发热的监控方法分析
4.1周期性红外测温诊断
周期性红外测温诊断法中主要包括了电红外测温法以及红外成像测温法，然而在实际应用中红外成像测温法相比与电红外测温法更具有测量简单精准的优势，但其成本相对较高。在实施红外测温中应该选取适宜的检测环境，通常要求夜间或者黎明前，湿度小于80%。同时应尽可能避免恶劣的天气状况[2]。红外测温诊断中主要有两方面要求：首先是要对变电站运行设备进行两次不同的测温，即在年检以及高温之前实施测量。若在测温过程中发现问题，则需要再进行一次测温，并将两侧检测结果进行比较；第二就是针对新投入运行的设备，应该在预定的负荷之内实施测温，在依据该设备的运行方式以及负荷出现的变化等都纳入到测温的周期中，进行实施调整。
4.2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。
4.3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：（1）在同样电器回路当中，若三相电流相同，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。
4.4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。
结束语
总体来说，文章通过对刀闸发热的缺陷进行分析，探究了刀闸发热的根本原因，对刀闸发热的危害和实际处理措施进行了总结，并且给出了预防刀闸过热的合理化建议，希望对现阶段变电站刀闸设备正常运行给予一些帮助。
参考文献
[1]王立新,张文武,赵锋,等.变电站刀闸发热的预防及处理方法[J].工业c,2016(6):00036-00036.
[2]钟田勇.500kV母线侧刀闸严重发热不停电处理[J].工业c,2016(9):00257-00258.
[3]吴海敏.刀闸接点发热能源损耗检查及其处理措施[J].中国高新技术企业,2015(14):45-46.
论文作者:夏志兵1,彭婧2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第6期
论文发表时间:2017/6/13
标签：测温论文; 变电站论文; 设备论文; 导体论文; 电流论文; 电阻论文; 温度论文; 《电力设备》2017年第6期论文;