变电电气设备发热故障的成因及处理分析

周杨

摘要：在变电设备运行中容易发生发热故障，可能会对电力系统运行安全性造成不良影响，要求及时采取有效的处理措施。对此，本文首先对变电电气设备发热故障的危害进行介绍，然后对变电电气设备发热故障的诊断方法进行分析，并对变电电气设备发热故障的产生原因以及处理措施进行详细探究，以期提升电力系统维护水平，保证电力系统运行稳定性。

关键词：变电电气设备;发热;危害;诊断;处理

1 引言

电能是十分重要的能源，在各行各业发展以及人们日常生活中，均需电能作为支持。电力系统是电能供应的渠道，变电电气设备是电力系统中的关键部分，如果电气设备发生发热故障，并且没有及时采取有效的处理措施，则会引发较大危害，只有确定变电电气设备发热故障，才可采取针对性处理措施，确保电气设备处于良好的运行状态[1]。因此，对变电电气设备发热故障的产生原因以及处理方法进行深入研究迫在眉睫。

2 变电电气设备发热故障的危害分析

在变电电气设备日常运行中，在受到一些因素的影响下，可能会发生发热故障，不仅会造成电力负荷损失，导致电能消耗量增加，同时当设备处于发热状态时，会造成电阻增加，电缆消耗量比较大，在上述恶性循环中，变电电气设备易损坏，如果大量热量聚集，还可能会引发火灾。随着变电电气设备温度的不断升高，可能会造成绝缘击穿，进而引发电力线路短路故障，如果电气设备散热效果比较差，而周边含有易燃物，一旦引燃，就会引发严重火灾。除此以外，随着变电电气设备温度的升高，绝缘材料的绝缘性能不断降低，导致绝缘材料老化，最终引发绝缘击穿事故[2]。由此可见，变电电气设备发热故障的危害性较大，亟需采取有效的处理措施。

3 变电电气设备发热故障诊断方法

3.1根据天气变化检查

在变电电气设备发热故障诊断中，可根据天气变化进行诊断：第一，在降雪或者结冰天气，电气设备接头没有积雪，但是有水蒸气。第二，在降雨天气，接头部位干燥，但是出现热气，并且电气设备发出异常声响。第三，在夜间检查时，电气设备接头处有火花或者发红现象，接头接触不良，温度升高。

3.2根据接头金属色变和产生气体检查

在对接头金属色变以及所产生的气体进行检查时，应注意以下几点：第一，铝材接头温度过高、变白，铜材接头温度过高并且变成浅红色。在注油设备接头位置出现油烟，接头发热问题严重。第二，标准金具产生锈蚀，绝缘性能降低，甚至出现火花、发热问题。

3.3根据接头根部导线异常检查

在根据接头根部导线异常情况对电气设备发热故障进行诊断时，需注意以下几点：第一，如果接头根部拔出，則说明接头接触松动。第二，如果接头根部变色，则说明接头部分接触不良。第三，如果根部导线断股，则导线已疲劳。

3.4根据示温蜡片或示温变色蜡纸检查

在变电电气设备停电时，可在设备接头位置张贴温变色蜡纸，在电气设备运行中，通过观察示温变色蜡纸的变化情况，即可判断设备接头的发热程度，比如软化、熔化、泛红等。

3.5红外测温成像法

第一，表面温度法。对变电电气设备表面温度进行测量，如果测量温度超过标准值，则可根据变电电气设备温度超标程度、负荷率、设备承受机械应力等，确定电气设备缺陷。第二，同类比较法。在电气回路中，如果三相电流对称，并且三箱设备相同，则可对三相电流致热型设备对应部位的温升值进行比较分析，进而判断设备是否出现异常情况。第三，历史分析法。对同一变电电气设备在不同时期的温升、相对温差等检测数据进行比较，对设备制热参数的变化情况进行分析，进而判断设备是否出现故障[3]。

4 变电电气设备发热故障的成因

4.1隔离开关发热缺陷成因分析

在对高压隔离开关进行检测时发现，发热故障具有明显特征，过热部分主要集中于隔离开关以及导线连接位置，发热原因主要包括以下几点：第一，隔离开关与导线的连接位置暴露在大气环境中，在经过长时间运行后，由于长期受到蒸汽、化学活性气体以及灰尘的影响，导致连接部分接触表面产生氧化膜，电阻增加，在变电电气设备通电后，发热问题严重。第二，在大风天气的影响下，导线发生舞动，导致连接螺栓松动，导线有效接触面积不断减小，并且连接位置接触电阻增加，进而导致发热现象。第三，在变电电气设备运行中，周边环境比较复杂，在各类污染因素的影响下，导致刀闸连接部位锈蚀，弹性不断降低，甚至断裂，接触部位接触不良。第四，在导线安装施工中，没有严格依据相关规范，在变电电气设备检修时，对于隔离开关未采取完善的检修程序，没有及时发现隔离开关发热现象。

4.2导线线夹发热缺陷成因分析

造成导线线夹发热的原因主要包括以下几点：第一，导线线夹周围环境复杂，在水汽以及其他环境因素的影响下，线夹部分氧化腐蚀接触电阻不断增加，并出现发热现象。第二，在导线线夹装配过程中，线夹大小与导线不匹配，线夹与导线连接不当，接口位置松动，接触面过小，电阻增加，进而产生发热问题。第三，线夹结构设计不合理，导线线夹端口位置容易受伤，进而发生断股、散股等问题。第四，在不同金属材质导线连接施工中，应采用直接连接方式，在氧化因素的影响下，接触电阻增加，并出现发热现象。

5 变电电气设备发热故障的处理方法

5.1严格控制金属质量

在变电电气设备安装施工中，应根据电力系统施工实际需要选择型号适合的电气产品。在产品选购方面，需综合考虑荷载、流量以及动热稳定等因素，尤其需注意，在线夹选择方面，应尽量采用铜铝过渡产品，可有效提升电流通过能力。

5.2采取防氧化措施

在变电电气设备安装以及运行维护检修中，在设备连接方面，需对接头位置采取有效的处理措施，对接头表面做好防氧化处理，尽量选择电力复合脂。电力复合脂中含有锌、镍、镉等金属，可直接充填在接头表面缝隙中，在利用螺栓进行紧固后，即可破碎接触面氧化膜层，进而降低接触电阻，同时还可在电气设备接头表面形成保护层，避免空气和水分渗入[4]。

5.3提高接触面的处理质量

在变电电气设备发热故障检修中发现，导体接触表面的影响较大，如果表面平整度较差，则需进行整平处理，首先利用锉刀搓平接触面，然后再利用中型砂纸进行打磨，最后采用棉纱蘸取酒精擦拭接触面，确保接触面平整度和光滑度。需要注意，在母线与线夹接头处理时，应注意严格控制母线加工完成后的截面面积，对于铜质导线截面的减少量，应控制在原截面的3%以内，而对于铝制导线的截面减少量，需控制在原截面的5%以内。在母线与线夹连接中，还需采用钢丝刷去除表面氧化膜，并利用棉纱蘸取酒精，擦拭接触表面。

5.4控制紧固压力

变电电气设备运行检修人员在接头处理时，可能盲目的增加连接螺栓的紧固力度，但是需要注意，不同材质的母性弹性系数有一定区别，比如铝制母线的弹性系数较小，在螺栓紧固中，当螺母达到临界压力时，如果材料强度较差，则随着外力的不断增加，接触面会发生变形，导致接触面积减小，接触电阻增加。因此，需根据材质类型严格控制紧固压力，避免盲目增加紧固压力。

5.5严格工艺程序

在变电电气设备安装施工中，必须严格控制安装施工技术，根据连接点安装要求确定紧固压力以及接头压力，进而有效控制接触电阻。采用適宜的连接螺栓、平垫圈以及弹簧垫圈，在螺栓紧固施工中，采用弹簧垫圈压平。在变电电气设备检修方面，可采用力矩扳手，根据变电电气设备运行实际情况，确定连接点过热的原因，然后采取针对性处理措施，调整安装工艺。

5.6加强设备运行监视

在变电电气设备运行过程中，要求运检人员定期对各个接头位置进行检查。在电气设备检修中，可采用红外线测温仪对接头部位、隔离开关触头、导线线夹等的温度变化情况进行监测，及时发热现象，并采取针对性处理措施。

6 结语

本文主要对变电信设备发热故障的产生原因以及处理措施进行了详细探究。在电力系统运行中，变电电气设备发热故障比较常见，对于电网运行安全性会造成较大不良影响。对此，应注意严格控制金属质量，采取适宜的防氧化措施，保障接触面处理效果，加强紧固压力调节控制，根据施工工艺进行设备连接控制，并对变电电气设备加强巡检管理，提升变电电气设备运维水平，保障电力设备安全稳定运行。

参考文献：

[1]丁晓锋.变电站电气设备发热故障的成因及处理方法措施[J].数字化用户，2018（28）：75.

[2]郭子清.变电电气设备发热故障的成因及处理方法研究[J].建筑工程技术与设计，2017（02）：946.

[3]葛钰.电气设备热故障分析及对策[J].中国高新区，2017（08）：93.

[4]刘畅，桂远光.变电运行设备发热的故障原因及监控策略[J].科技创新导报，2018（19）：34+36.