摘要：变电站运行中设备发热是常见现象，随着电网管理水平的提高，变电站正在向无人值守转变，如何确保变电站在无人状态下安全稳定运行，已经成为迫切需求。本文系统分析了变电站运行中设备发热的一些原因和存在缺陷，包括隔离开关发热、导线金具发热等方面，然后给出了对应的解决对策，为变电站运行中设备发热的预防提供有效策略。
关键词：变电站；设备发热；原因分析；防治方法
引言：作为电力系统中比较常见的安全隐患，变电站电气设备的发热一直是变电站相关专业人员重点关注和急需解决的问题。此问题不解决，电力系统的安全运行就不能得到有效保障。引起设备发热的原因很多，各个发热点的发展速度不尽相同，这给我们分析处理设备发热问题，增加了不少困难。提前发现及时处理，在电气设备发热情况较为轻微的情况下就将之消除，防止设备损伤，不仅可以保证用户电力质量，同时还可以降低变电站的维修成本。本文对变电站运行中设备发热情况进行分析，提出防治措施，保证变电站的正常运行，减少非计划停电带来的损失。
1．发热缺陷的原因分析
1.1隔离开关发热缺陷的原因分析
我们在对各种高压隔离开关检修时，发现其发热情况具有一定的特征：隔离开关动静触头接触面，各类设备与导线金具连接处的发热情况较为常见，通过对其诱发因素进行分析，我总结出以下几点因素：
1）大多数隔离开关和导线金具都处于裸露状态，受到空气、阳关、雨水、灰尘以及一些化学物质的侵蚀导致接触面逐渐氧化，使氧化部位电阻增加，当电流通过时就会出现发热情况；
2）设备运行过程中，受环境因素影响，主要是风力影响，设备与导线会发生振动或摆动，这就使得各接触面的连接螺栓在外力的作用下逐渐松动，就会减少有效接触面，导致连接处的电阻增加，当流过的电流超过一定数值时，就会出现发热情况。
3）在长期风雨环境的侵蚀下，隔离开关上裸露的连接零件生锈，其强度降低，严重情况下会出现断裂现象，导致导电回路接触不良。
4）产品质量存在问题，一些隔离开关动静触头的压紧弹簧失效，失去弹力，动静触头接触压力降低，导致接触电阻增大。
5）在安装导线时有些人员安装技术水平较低，使得安装不符合要求，导致发热情况出现；
6）在定期检修时，检修人员没有认真对高压隔离开关实施维护，没有发现高压隔离开关及连接导线出现的隐患，未及时解决问题，从而导致发热情况的出现及加剧。
7）设备运行时的损耗，如隔离开关分合操作，导致接触面反复放电烧损，镀银层脱落。
1.2导线连接金具发热缺陷的原因
1）由于周围的水汽或者是使用环境较为恶劣，导致线夹发生氧化腐蚀，使得接触电阻变大，发热现象明显。
2）在装配使用过程中，线夹大小和导线不相匹配，使得两者压接不严而导致接口处存在松动现象，接触面积过小而导致电阻增加，形成发热缺陷。
3）所采用的线夹的结构不尽合理，或者是导线压接时的工艺不合格，导致线夹的端口受伤而形成断股、散股。
4）由于采用的金具结构在设计上存在缺陷，使得线夹处形成涡流损耗，发热现象严重。
5）装配时金具表面处理不好，不平整，造成接触面减少。
2.变电站运行设备发热监控方法
为了防止变电站运行设备的电流连接点出现异常发热或者解除不良等状况，保证设备的健康运行，可以采取以下措施加强对设备的监控：
2.1 周期性的红外测温诊断
在异常天气如高温、严寒等条件下及电力负荷出现较大增长、电流运行方式发生突变等情况下，必须对相应的运行设备进行测温检测，尤其是大电流回路的连接点，应该进行针对性的重点检查。
目前大型变电站主要采用红外成像测温，部分采用点红外测温。红外成像测温在应用中更具优势，第一，操作简单，便于测试人员快速掌握测试方法，红外成像测温仪的使用接近于日常使用的录像机，工作人员在简单培训后立即可以进行测量；第二，红外成像测温仪可以留存测试图像，方便查看，即使在现场没有发现问题，在后期复查过程中，仍能够深入分析发现问题，同量，便于日后分析比较；第三，可以方便应用于自动测试系统，红外成像测温仪能够自动选取测试范围内的最高温度，不必象点红外测温那样要求准确对准测试部位，在无人站自动巡检系统中应用更加灵活，减少误差。
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红外测温工作中要注意以下问题：
1）要根据仪器要求在规定环境下进行测试，比如背景中不能有太阳等其他高温物体，在夜晚条件下测试结果更加准确。
2）要多比较，对于有疑问的位置，要多角度拍摄对比，需要对比时，如果可能要尽量将多个对比的设备拍摄于同一画面，这主要是指同一设备的不同相间比较。
3）测试时，怀疑测试不准确时，要找一个基准设备进行测试，排除成像仪本身的问题。
4）加强数据比对，尤其是要重视历史数据分析，对于有温度突变设备，一定要加强监视，增加测温次数。
2.2 示温蜡片监控法
对于不具备测温仪的单位，可以采用示温蜡片粘贴法进行。
根据实际情况，在运行设备大电流回路的各个连接点粘贴示温蜡片，定期观察示温蜡片的变化情况，及时进行测温检查。在检查过程中，一旦发现示温蜡片出现熔化或者脱落状况时，为了确保安全生产，必须立即进行检查，必要时停电处理，防止缺陷发展，导致事故。
2.3 发热诊断方法
在对运行设备进行测温检查后，对于所测得的温度，还应进行评估和诊断，判断其是否处于安全范围。可以采用以下诊断方法：
同类比较法：这一方法主要分为以下几个步骤：首先，在同一电气回路中，如果三相电流对称和三相设备相同时，比较三相电流致热型设备对应部位的温度上升值，从而判断设备是否正常，若三相设备同时出现异常，可将其与同一回路的同一类设备进行比较；其次，如果三相负荷电流出现不对称时，应该考虑负荷电流造成的影响；最后，对于型号规范相同的电压致热型设备，可以根据温度上升值的差异来判断设备是否正常。
3.预防电气设备发热故障的对策
3.1选用合格质量过关的设备，尤其动静触头的质量一定要过关，包括镀银层，压紧弹簧，滑动接触面等，在设备监造过程中，要重点监控。
3.2选用质量合格的金具及螺栓等配件
根据使用情况选用合适型号的合格产品，并结合载流量以及动热稳定等设计要求，使得所选用的金具型号能达到这些要求。尤其对于设备金具而言，应该积极的选用采用了先进的铜、铝扩散焊工艺的铜铝过渡产品，这样能有效的确保电流的通过能力。同时还应该防止伪劣产品入网使用。
螺栓、螺母、弹簧垫等联接配件的质量同样重要，必须选用合格的热镀锌产品。一些质量不合格的弹簧垫在运行一段时间后失去弹性，导致压力不足，螺栓容易松脱。
3.3采取防氧化措施
连接设备时，应该对设备的接头进行处理，尤其应该注意接头接触表面的防氧化处理。在处理的过程中，涂抹凡士林时要适量，保证接触面四周可靠密封。使用电力复合脂(即导电膏)时，要选用优质的导电膏，防止劣质导电膏在长期大电流条件下氧化结块，这样反而增加接触电阻，在实际工作，已发现多处导电膏氧化结块，造成设备发热。同时，在安装时，必须保证导线金具接触面的接触压力，保证导体的充分接触。
3.3提高接触面的处理质量
严防发热缺陷的一个重要措施就是要做到将导线的接触表面进行质量处理。对于金具的接触面，当存在不平现象时，应该采用锉刀把将接触面不平的地方和毛刺锉掉，确保接触面平整而光洁。但是，在处理的过程中需要注意的是：注意不能使母线在加工之后，截面减少量超过相关规定。一般而言：铜质导线截面的减少量不得超过原截面的3％，铝质导线的截面减少量不得超过原截面的5％，之后再使用钢丝刷将表面的氧化膜除去，最后再采用干净的棉纱蘸酒精或者是丙酮，将接触表面擦拭干净。
总结：随着电网的发展，规模的不断扩大，电网的稳定运行越来越重要，一点小失误就会造成巨大的损失和影响。作为电网运行基础的各类高压导电设备，其稳定运行水平直接影响电网安全，而发热问题是这些设备长期存在的普遍问题，完全杜绝困难巨大，但只要我们能够在日常工作中以高度负责的态度，认真维护，细心检查，一定能提前发现问题，及时消除隐患，保证电网的安全稳定运行。
参考文献：
[1] 赵志宏. 关于电路连接点发热问题的分析[J]. 内蒙古石油化工. 2004（03）
[2] 安生. 如何解决普通电机在低频下工作的发热问题[J]. 机床电器. 1997（02）
[3] 杨俊锋. 600MW发电机铁心发热问题分析及处理[J]. 电机技术. 2010（01）
[4] 谢兰祥. 浅谈大电流连接处的发热问题[J]. 电气时代. 1990（02）
论文作者:肖雷
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/30
标签：设备论文; 测温论文; 接触面论文; 变电站论文; 导线论文; 电流论文; 情况论文; 《电力设备》2017年第25期论文;