變電站電氣一次設(shè)備產(chǎn)生過熱問題分析及處理方法研究

摘 要：隨著我國綜合國力的不斷提升，人們?nèi)粘Ｉ詈蜕a(chǎn)對于電力的需求逐漸提升。在很大程度上促進(jìn)電力行業(yè)的發(fā)展電力系統(tǒng)建設(shè)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，在電力系統(tǒng)中變電站屬于重要的組成部分，其運(yùn)行質(zhì)量對電力系統(tǒng)供電質(zhì)量存在直接的影響，但是受到多種因素的影響，變電站設(shè)備，很容易發(fā)生過熱故障。針對不同設(shè)備過熱故障，需要采取相應(yīng)措施加以處理，確保變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：變電站;過熱問題;處理方式

引言

變電站屬于電力系統(tǒng)中重要組成部分，變電站運(yùn)行質(zhì)量對整個配電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)存在直接的影響。由于變電站組成設(shè)備復(fù)雜多樣，因此，導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)故障問題的因素也比較多，其中過熱問題對變電站安全、穩(wěn)定運(yùn)行存在較大影響。本文以變電站電氣一次設(shè)備產(chǎn)生過熱問題分析及處理方法研究為題展開談?wù)?，針對變電站電氣一次設(shè)備變壓器、隔離開關(guān)、互感器常見故障以及處理方式進(jìn)行分析。

1變壓器過熱故障以及處理方式

1.1磁路故障

該故障原因主要是因?yàn)榫o固件、鐵芯夾件或者鐵芯損壞導(dǎo)致多點(diǎn)觸地造成。因?yàn)槎帱c(diǎn)觸地導(dǎo)致鐵芯之間出現(xiàn)不均勻點(diǎn)位接地點(diǎn)形成短路環(huán)流，進(jìn)而導(dǎo)致鐵芯出現(xiàn)過熱問題。對于磁路故障所導(dǎo)致的過熱問題，主要是對絕緣電阻進(jìn)行測量，檢查電阻是否滿足相關(guān)規(guī)定，如果電阻值較低，可以通過交流電燒熔法進(jìn)行處理。如果電阻值不存在過低情況，也可以放掉少量油，檢查套管情況，并對夾件和鐵芯觸及關(guān)系進(jìn)行檢查，包扎絕緣，同時對接地電流進(jìn)行檢測，通過情況下電流為0.5A。如果接地電流過大，可以通過降低硅鋼片通過電流，緩解發(fā)熱情況。另外，對于夾件的安裝應(yīng)當(dāng)選擇合理的夾緊方式，對運(yùn)輸受力、電磁振動等問題加以充分的考慮，避免多點(diǎn)接地情況的發(fā)生。

1.2電路故障

電路故障分為兩種類型：僅限連接問題，分接開關(guān)接觸問題。首先引線連接問題主要發(fā)生于套管，因?yàn)樘坠芤€存在線夾或者緊固螺絲、壓緊螺絲松動，引線和螺絲接觸面積不足，導(dǎo)致接觸電阻增加，進(jìn)而發(fā)生過熱故障。對于引線故障的檢測可以通過油色譜或者直流電阻兩種方式進(jìn)行分析，主要特征表現(xiàn)在二氧化碳、一氧化碳?xì)怏w，含量較高。其次，分接開關(guān)接觸故障，這類故障所導(dǎo)致過熱故障占電路故障的50%，因?yàn)檎{(diào)整裝置不當(dāng)調(diào)整、螺絲松動、分接觸頭絕緣不良、彈簧失效等原因，由于接觸開關(guān)觸頭接觸導(dǎo)致電阻提升，進(jìn)而引發(fā)過熱故障，檢測方式主要通過油色譜和直流電阻兩種方式進(jìn)行檢測。

1.3繞組故障

繞組過熱故障主要是進(jìn)行異物進(jìn)入、壓裝方式不當(dāng)、繞制工藝不當(dāng)、導(dǎo)線質(zhì)量不合格等問題對匝間絕緣造成損壞，繞組出現(xiàn)短路問題。由于短路電流較大，產(chǎn)生熱量以及附加損耗，進(jìn)而引發(fā)過熱故障，故障問題較為嚴(yán)重甚至?xí)ψ儔浩髡w造成損壞。對于繞組過熱故障的檢測可以通過油色譜或者直流電阻兩種方式測量判斷，檢查繞組線圈絕緣是否受損，如果絕緣材料損壞或者繞組變形，需要第一時間更換或者修整線圈，并通過采取干燥、防受潮措施。因?yàn)榈蛪豪@組短路阻抗比較小，因此低壓線圈出現(xiàn)損壞幾率比較大，可以將變壓器低壓繞組調(diào)整成螺旋結(jié)構(gòu)。

1.4漏磁故障

漏磁故障導(dǎo)致雜散存在較大損耗，情況嚴(yán)重可能達(dá)到千百瓦，造成變壓器出現(xiàn)局部過熱故障，例如下夾件、鐵芯等部位，漏磁的密度集中，出現(xiàn)過熱故障，可通過油色譜檢測方式對結(jié)果進(jìn)行分析[1]。對于漏磁故障可以通過在變壓器的油箱內(nèi)壁安裝屏蔽裝置、夾件或者壓板等構(gòu)件，材料選擇低磁鋼，降低雜散損耗。通過三相電流的迭加原理對變壓器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，防止多路同相電流出現(xiàn)并聯(lián)，漏磁密度較大，避免過熱故障發(fā)生。

2隔離開關(guān)過熱故障以及處理方式

2.1觸指彈簧性能不良

當(dāng)隔離開關(guān)處于合閘位置，觸指良好性完全通過彈簧性能確保觸指和觸頭之間具有足夠接觸壓力和減小接觸電阻。因?yàn)楦綦x開關(guān)在運(yùn)行狀態(tài)下需要長期保持合閘狀態(tài)，因此彈簧長時間為拉伸狀態(tài)。若彈簧性能較差，很容易出現(xiàn)彈性疲勞，隨著時間的推移，彈簧彈性逐漸消失，接觸和觸頭接觸壓力逐漸減小，電阻逐漸增加，導(dǎo)致觸指和觸頭出現(xiàn)過熱故障，溫度的升高將對彈簧彈性造成進(jìn)一步的影響，惡性循環(huán)進(jìn)而導(dǎo)致隔離開關(guān)的觸頭損壞。對于彈性性能不良情況需要加強(qiáng)檢查，尤其需要積極通過停電機(jī)會對隔離開關(guān)各個接點(diǎn)進(jìn)行檢查，觀察觸指和觸點(diǎn)間是否存在燒毀、過熱情況。另外，需要對彈簧狀態(tài)進(jìn)行檢查，用肉眼檢查彈簧外觀，之后檢查觸指彈性狀態(tài)。如果彈性不佳則需要進(jìn)行拆卸更換。最后，需要盡量選擇使用彈性性能較好的觸指。

2.2接觸故障

接觸故障主要是指定位端子和接觸座的接觸不良。在觸指尾部有定位端子。觸指和觸指座接觸是通過彈簧固定。另外，為避免觸頭松動位移，觸指座設(shè)計(jì)有圓形槽，定位端子安裝在槽內(nèi)。當(dāng)隔離開關(guān)分閘時，觸指和觸指座屬于面接觸。閉合后，觸頭進(jìn)入觸指，觸指前端頂起，定位端子和觸指座接觸。是實(shí)踐運(yùn)維檢查工作中，多存在隔離開關(guān)定位端子與定位槽存在燒毀情況。當(dāng)觸指彈簧彈性性能降低時，定位端子將發(fā)生位移情況，當(dāng)處于負(fù)荷運(yùn)行情況時因?yàn)榻佑|不良問題而引發(fā)過熱故障燒毀觸指。主要原因分為以下三類：首先接觸壓力降低。彈簧長期處于拉伸狀態(tài)，觸指進(jìn)水，導(dǎo)致彈簧生銹或者斷裂，壓力下降，電阻升高，引發(fā)過熱。其次柱形觸頭和條形觸指接觸不良[2]。

3互感器過熱故障和處理方式。

3.1電磁單元故障

電磁單元屬于互感器組成設(shè)備，本身由阻尼器、補(bǔ)償電壓器、中間變壓器組成，所以比較脆弱和敏感，任一部件發(fā)生故障將對整個電磁單元運(yùn)行產(chǎn)生影響，進(jìn)而導(dǎo)致互感器發(fā)生故障。電磁單元故障誘發(fā)原因主要分為運(yùn)行環(huán)境和質(zhì)量問題兩種原因。當(dāng)互感器的運(yùn)行環(huán)境比較潮濕，將對電磁單元繞組的阻性造成影響，進(jìn)而對互感器正常運(yùn)行產(chǎn)生影響。其次，當(dāng)電磁單元質(zhì)量不佳時，很容易受到損壞，進(jìn)而導(dǎo)致互感器出現(xiàn)故障，因此在對電磁單元進(jìn)行采購時，需要注意其質(zhì)量，并在運(yùn)輸和安裝時確保其穩(wěn)定性。

3.2電容單元故障

電容屬于裝電容器，是由絕緣介質(zhì)和金屬電極組成。電容單元發(fā)生故障無法工作多因?yàn)樵趯?shí)際的工作環(huán)境中分壓電容沒有達(dá)到負(fù)載標(biāo)準(zhǔn)值，總電壓不斷上升。導(dǎo)致電容器發(fā)生故障的主要原因包括油封不當(dāng)，出現(xiàn)滲油情況，導(dǎo)致內(nèi)部的溫度不斷升高，出現(xiàn)過熱故障，損壞部件將對互感器正常運(yùn)行產(chǎn)生影響。當(dāng)油封受潮，互感器介質(zhì)以及電壓受到影響，電容器容量逐漸下降，分壓電容達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求，發(fā)生過熱故障，對設(shè)備的正常運(yùn)行造成影響。其次，電容器的連接點(diǎn)受到破壞，導(dǎo)致接點(diǎn)位置電阻增高，同時接觸不良引發(fā)懸浮電壓和放電情況，導(dǎo)致接觸部位溫度逐漸升高，引發(fā)過熱故障。

4總結(jié)

變電站屬于電力系統(tǒng)中重要組成部分，組成設(shè)備種類較多，設(shè)備發(fā)生故障將對電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行造成影響。同時因?yàn)樵O(shè)備長期處于運(yùn)行狀態(tài)以及其他因素影響過熱故障較為常見，為確保變電站各個設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，需要對引發(fā)過熱原因加以充分了解，并結(jié)合實(shí)際故障采取相應(yīng)措施加以處理，確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]周曉萍.變電站主變過熱故障的檢測和處理概述[J].決策探索，2017（9Z）：70-71.

[2]宋光明，黃欣，趙鋒.變電站隔離開關(guān)發(fā)熱處理方法分析[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2016（13）：397

作者簡介：

李燁方（1985.11.26—），男，漢族，營口，工程師，研究生，研究方向：電力設(shè)計(jì)。

（營口供電公司，遼寧 營口 115000）