某电厂出线线路T型线夹发热的原因分析与处理

2020-12-23冀鹏

机电信息 2020年32期

冀鹏

（江苏华电通州热电有限公司，江苏南通226300）

0 引言

某电厂发电机组为2×200 MW燃气-蒸汽联合循环发电机组，于2016年12月正式建成并投运，按发电机-变压器组单元接线方式接入220 kV厂内升压站内。220 kV升压站采用双母线接线方式，4回主变进线，1回启备变进线，2回出线分别至电网。该电厂出线线路由导线、耐张线夹、三角联板、直角挂板固定到龙门架上，通过跳线与站内一次设备进行电气联系。

出线线路长期暴露在户外，运行环境复杂，使得线路设备易产生锈蚀、磨损和发热等问题，其中线夹发热是输电线路运行中经常出现的问题之一。在电厂双机运行高负荷情况下，T型线夹发热问题尤其突出，如不及时消除，会影响发电量的正常输送，严重时会发生熔断事故，从而造成机组非停事故。为此，本文重点对电厂出线发热突出点进行分析和研究，为日后解决线夹发热问题提供一些参考。

1 事故经过

2019 年8 月27 日，环境温度32 ℃，1/2、3/4号机组双机运行。红外热成像如图1所示，26A7线路A相出线T型线夹处温度为66.5 ℃，B相热点温度为36.8 ℃，C相热点温度为35.6 ℃，A相红外测温高出其他两相约30 ℃。

2019年9月6日，环境温度30℃，1/2、3/4号机组双机运行。用红外成像仪检查26A7线路A相出线T型线夹最高温度为65.7 ℃，B、C相温度为36.2 ℃，其中A相比B、C两相高出29.5 ℃。

连续红外跟踪观察26A7线路A相出线T型线夹温度，发现未有上升趋势，且与其他两相温度差维持在30 ℃以下。根据带电设备红外诊断应用规范（DL/T 664—2016），该缺陷判断为一般缺陷，可选择适当时机停电处理。带电设备红外诊断应用规范如表1所示。

2 线夹发热机理

线夹的发热量、散热量受环境（温度和湿度）、接头接触面状态、负荷以及线夹温度等因素的影响。发热量与散热量之间有一个平衡点，如发热量大于散热量，线夹的温度就持续上升，线夹发热，严重时甚至肉眼可看到线夹表面发红。根据焦耳定律，电流将电能转化为热能，电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比，计算公式如下：

图1 红外热成像图

表1 带电设备红外诊断应用规范

式中：Q为产生的发热量；I为通过导线的电流；R为导线的接触电阻；t为电流通电的时间。

由此可知，导线发热必须是有电流通过，而且导线有阻碍电流的作用，即有接触电阻的存在，电阻越大，线路发热量越多。线夹接触电阻过大的主要原因有：（1）导线与线夹连接螺栓松动。（2）线夹内导电脂质量存在缺陷或者老化。（3）电缆接头压接质量存在缺陷。

3 原因分析

线夹的发热量受环境、负荷及线夹本身的影响。根据热量的表达方程：线夹的发热量Q=I2Rt可知，线夹发热量与电流平方成正比。检修人员调取当时电流曲线，发现三相电流平均为527 A左右，可排除电流对A相出线T型线夹发热的影响。另外，电阻大小由导体性质决定，如果线夹存在连接螺栓松动、接触面有毛刺不平、电缆接头压接质量不良，则接触电阻会增大，从而引起线夹发热。

现场检查T型线夹连接状况，发现螺栓紧固，不存在松动现象；拆解T型线夹对接引流板，查看接触面有导电膏发热炭化的迹象，但接触面仍平整光亮，无毛刺；查看对接引流板接触面，平整、光亮，说明不存在接触面处理不当的情况。T型线夹接触面如图2所示，对接引流板接触面如图3所示。

图2 T型线夹接触面标

图3 对接引流板接触面

检修人员测量拆下的钢芯铝绞线两端的绝缘电阻基本为0，用直阻测试仪测量两端直阻值为0.497 mΩ；打开电缆接头压接处，检查压接牢固，无氧化现象，说明引下线电缆液压压接牢固。电缆接头压接如图4所示。

图4 电缆接头压接

综上所述，判断A相出线发热原因为T型线夹与出线压接不牢固导致，所以改接至耐张线夹处。目前，A相运行温度为27 ℃，基本与其他两相温度一致。

4 处理经过

根据焦耳定律可知，解决出线线夹发热问题的办法有两个方向：（1）减小电阻；（2）减小电流。机组的发电量是由省调控制，电厂本身无法控制，所以只能通过增加引流部件进行分流，但实现过程较为困难。简单易行的方法是减小接触电阻，重新打磨线夹接触面、紧固螺栓、涂抹导电膏，可减小接触电阻，缓解线夹发热问题。

为彻底解决该隐患，本厂在通姜26A7线路停电后，拆解T型线夹对接引流板，更换新的钢芯铝绞线，现场重新压接电缆头，打磨耐张线夹接触面，由原T型线夹改接至耐张线夹处。

5 防范措施

（1）相关人员加强对备品备件入库验收检查，对架空线路金具把好入厂质量关，杜绝劣质产品。（2）相关人员严把施工质量，螺栓紧固时必须用力矩扳手紧固，严格按照紧固力矩的数据大小施工，引流板光洁面要打磨使其表面光滑，连接耐张线夹。（3）相关人员跟踪修后质量，在夏季高温期，及时测量发热点温度。联系方天来厂开展红外、紫外检测。（4）举一反三，对26A8、主变出线等高压易发热部位开展红外测温，做好数据对比分析。