对变电站设备发热问题的探讨

韩 青 李晓诠

(1.华北电力大学〈北京〉 中国 北京 102206；2.天津市电力公司检修公司 中国 天津 300222)

在电力设备运行过程中，设备发热是威胁安全运行的主要原因之一，如果不能及时发现并有效处理，严重的发热现象就可能会导致电力设备烧断，进而引发供电事故。这是变电所运行管理中的难点所在。

1 电力系统变电设备发热原因探析

电力系统变电所设备运行中出现发热现象，其原因是多方面的，主要原因则有如下：

1.1 设备接头发热原因探析

一是设计原因引起的接头发热。即设计过程中选用的构件无法满足长期过载运行等实际容量要求。

二是施工环节引起的接头发热，这也是接头发热的主要原因。施工中接头接触面处理不当，如有毛刺、接触面不平整，以及固定螺丝着力不均衡等原因都可能导致电缆接头发热。

三是检修、维护、保养超周期或没有按照检修规程执行。在状态检修中，如果不能注重接头部位详细检查，对存在接触面减少、内部有毛刺或杂质的缺陷不能正视，在测量接触电阻时对运行中因震动、导线拉力和风力摇摆而造成固定螺丝轻微松动现象重视不够，不能通过检查发现可能存在的问题。

1.2 刀闸发热的原因探析

一是刀闸本身的质量存在问题。如部分老刀闸，检修调试没有问题的情况下，仍会有发热现象象产生，这往往是因为刀闸质量不良而引起的发热。

二是刀闸安装检修工艺存在质量问题。安装检修调试的质量不过关也可能会导致设备发热。如部分刀闸在安装检修过程中质量不过关，动静触头不在同一水平面上，这会产生较大误差，进而降低通流能力，最终形成接触不良现象。

三是环境污染。系统环境污染也会导致刀闸弹簧等部件发生锈蚀，进而失去应有的弹性，从而引起接触不良现象的发生。

1.3 其它部件产生发热原因探析

一是变压器本体发热。这常是因漏磁通产生的涡流损耗，导致变压器上下节油箱中部放油阀处发热，或是部分连接螺栓发热，通常发热点在高压绕组侧。二是谐波也会造成变压器绕组、流变、电抗器、电容器等温度异常升高。三是固定单相电缆使用的普通金属环会产生涡流而发热。此外，开关本体内部发热通常是由于接触不良而引起的。

2 变电所运行设备发热的监控方法

为了提高变电所电气设备运行的健康水平，避免电气设备出现发热或接触不良等现象，应采取有效措施进行监控，以确保电气设备运行状况处于受控状态。

2.1 示温蜡片法监控

为了保证变电站电气设备大电流回路的正常运行，加强对设备运行状况予以监控，而以示温蜡片法监控设备温度，是确保变电设备运行状态健康的常用措施。

①电气设备大电流回路，包括室外电气设备的各个接点均应以实际情况为依据粘贴上示温蜡片；②粘贴的示温蜡片应可以正确地反映出接点温度。这里需要注意的是变电站同一电压等级以粘贴相同颜色(温度)的示温蜡片为宜，这样更方便巡视观察；③虽然正常运行时，开关柜内的接点无法观察，也应将示温蜡片粘贴上，以方便利用停电机会予以检查；④以示温蜡片变化情况为依据及时进行测温检查，对柜内设备接点示温蜡片出现脱落或熔化情况的，应及时汇报给变电站负责人，并打开柜门进行测温，同时做好相应的必要安全措施；⑤示温蜡片粘贴的同时，还必须按规定经常对运行设备用红外线测温仪进行测温，检测设备发热的程度，为保证测温的正确性，测温前应仔细检查测温仪的距离，按说明要求准确设置辐射值，并按规定做好相应的记录；⑥运行方式发生变化、负荷增加较大、高温、降雪等特殊情况出现时，必须对相应设备大电流回路(闸刀接触)的运行情况进行针对性的测温检查；⑦红外测温检查要逐点进行，并认真详细记录，并与历次检查、测温情况及近期负荷进行对比与分析；⑧对经过比对分析发现的问题，应列入重点监控内容，以保证当温度上升超过规定值时，能够得到及时有效的处理。

2.2 定期红外测温诊断

红外测温诊断目前分点红外测温和红外成像测温两种，红外成像测温比点红外测温更精确、方便，但成本较高。

（1）红外测温对检测环境的要求：温度≥0℃，湿度≤80%；应避免在雷、雨、雾、雪天气下进行；户外检测一般应在日出之前、日落之后、阴天或晚上进行；户内检测宜熄灯进行。

（2）测温情况要及时记入《大电流连接点检查卡》，同时记录测温当时设备的负荷电流、环境温度，以便比较。

（3）测温诊断周期。运行中的设备应普测2次／a(宜在年度检修和“高温、高荷”前进行)，发现问题的应在检修后再测试一次，以便比较。新投入运行的设备应在带预定负荷后测试一次，然后根据运行方式改变、负荷变化、高温天气等情况纳入正常周期。同时再根据负荷增长及变化情况，适当调整测试周期。

3 预防设备接头发热措施及建议

预防设备接头发热,其根本是严格按照检修工艺的要求安装或检修设备。在设备接头处理材料的选用时,要采用电力复合脂(导电膏)代替传统常规的凡士林。新型的电力复合脂,滴点达 180～220℃,凝固点低(-20～-30℃),其中所含的锌、镍、铬等金属细粒填充在接头接触表面的缝隙中,金属细粒在螺栓紧固力的作用下,能破碎接触面的氧化膜层,降低接触电阻。同时还可以在接头整个表面形成一个保护层隔绝空气和水分的渗入,对设备接头及接触面起到很好的保护作用。

在处理设备接头接触面时,先用锉刀把接头接触面严重不平的地方和毛刺锉掉,使接触面平整光洁,应注意母线加工后的截面减少值：铜质不超过原截面的3%,铝质不超过5%。用除油剂除去接头表面的油污,再用钢丝刷除去表面的氧化膜,最后用干净的棉纱蘸酒精或丙酮把接触面擦拭干净,立即在接头表面涂 0.05～0.1mm 厚的导电膏,并轻轻抹平,以刚能覆盖接触面为宜。同时用铜丝刷轻轻擦拭,使接头表面氧化膜破碎酥松脱落,再薄涂一层导电膏后方可进行接头的联接。以确保设备在额定电流条件下安全可靠运行。

4 结语

变电站的电气设备运行过程中难免会出现一些危险性现象，例如电气设备发热等。因此，针对变电站电气设备产生发热现象的原因，建立一系列的管理措施防止和预防因种种非正常现象而导致的设备发热，进而引起事故。所以，只有掌握变电站运行中可能出现的问题及解决变法，才能确保变电站设备的安全和稳定，才能避免变电站安全隐患问题的发生，才能避免事故停电现象的发生。这不仅对电网安全和电力用户安全有着重要的意义，而且对电力部门的发展有着长远的推动作用。

［1］王舸.变电站电力设备发热原因分析及监控诊断方法[J].广东科技，2009（10）.

［2］罗威巍.浅谈电力变电站运行中设备发热的预防措施[J].民营科技，2012（4）.