變電運行電氣接頭發(fā)熱的原因及對策分析

劉麗君

（河鋼股份有限公司承德分公司、河北省釩鈦工程技術(shù)研究中心，河北 承德 067002）

電力事故不分大小，因為任何小問題都可能引起嚴重的安全事故，不僅會影響附近居民的生產(chǎn)和生活，嚴重時還會危及人身安全。因此，應(yīng)特別注意電氣接頭發(fā)熱現(xiàn)象。

1 變電運行電氣接頭發(fā)熱的原因分析

1.1 電阻損耗過大

熱能是由電流產(chǎn)生的熱量而形成的，特別是電阻有比較強的電流經(jīng)過時，就會有具有破壞電氣性能的熱能產(chǎn)生，它是由一部分電能轉(zhuǎn)化而來的，從而致使電阻有比較高的熱量。這種電氣發(fā)熱的情況在電氣設(shè)備的使用中是普遍會發(fā)生的。特別是有一些大型電氣設(shè)備，在運行過程中會有比較強勁的電流產(chǎn)生，致使電阻損耗增大，使得電氣設(shè)備接頭發(fā)熱的情況更容易出現(xiàn)。

1.2 介質(zhì)損耗導(dǎo)致發(fā)熱

通常情況，交變電場會強烈影響到電氣絕緣介質(zhì)的極化方向，電氣絕緣介質(zhì)就會發(fā)生非常大的變化，而這個變化過程又要消耗大量時間。在變電運行過程中，電氣絕緣介質(zhì)的損耗也會致使電氣接頭發(fā)熱現(xiàn)象的發(fā)生，比如公式：P ＝U2ωCtgδ，它是介質(zhì)損耗角正切值的測量計算公式；公式當(dāng)中，P 為介質(zhì)損耗，U為施加電壓，ω 為交變電壓角頻率，C 為介質(zhì)等值電容，tgδ 為介質(zhì)損耗角正切值，電壓效應(yīng)而引發(fā)了發(fā)熱現(xiàn)象，這種情況經(jīng)常出現(xiàn)在變電運行過程中。而又有許多原因會導(dǎo)致由介質(zhì)損耗引起的變電運行中電氣發(fā)熱情況產(chǎn)生。

1.2.1 工作人員方法不當(dāng)

在變電站運行過程中，大量電流會產(chǎn)生一定量的熱量。電氣接頭產(chǎn)生少量熱量是正?，F(xiàn)象；但是如果電氣接頭的熱量明顯高于正常范圍，則意味著工作人員工作方法中必然有明顯的錯誤。比如，一般情況下，通常設(shè)備的接觸面只有一面進行接觸，但是由于工作人員對導(dǎo)電膏進行的過多涂抹，就會導(dǎo)致吹附灰塵后發(fā)熱情況再次發(fā)生。

1.2.2 環(huán)境因素

環(huán)境因素嚴重的影響到了電氣接頭。特別是在惡劣情況，例如高溫、大風(fēng)的影響下，電氣接頭就會更容易出現(xiàn)發(fā)熱情況。一般情況下，電氣設(shè)備的接頭都是金屬制品，長期暴露與空氣接觸并經(jīng)歷了一定的風(fēng)吹雨打，同時在大氣活性氣體的作用下，電氣設(shè)備的接頭處就極易出現(xiàn)生銹和氧化現(xiàn)象。由于大風(fēng)天氣的影響，電氣設(shè)備接頭松動致使接觸不良從而增加熱能的產(chǎn)生。使得出現(xiàn)電氣接頭發(fā)熱的情況。

1.2.3 設(shè)備問題

在變電站運行中，電氣設(shè)備本身的質(zhì)量問題將對整個變電站運行過程產(chǎn)生很大的影響，絕緣介質(zhì)的質(zhì)量會很差；電源負載超過正常水平；發(fā)生電路故障和一系列弊端。

1.2.4 材料問題

電氣接頭的金屬膨脹效應(yīng)還有微電池的腐蝕問題都是經(jīng)常出現(xiàn)的情況。

1.3 電氣設(shè)備接頭接觸面過小

變電設(shè)備接頭的接觸面積過小產(chǎn)生的主要原因包括：①處理接頭接觸面工藝差；②變電設(shè)備接頭的錯誤選擇；③連接螺栓松動使接觸面壓力減小。但是在實際施工過程中要想加大變電設(shè)備接頭的接觸面積，要做到以下兩點：①接頭上面的氧化層直接進行清除，從而加大有效接觸面積；②對電氣設(shè)備接頭進行改造。對比這兩種措施，氧化層清除則更簡便、更快捷，電氣設(shè)備在很大程度上制約著設(shè)備接頭的改造，但是其效果明顯優(yōu)于氧化層清除的辦法。

2 變電運行設(shè)備發(fā)熱帶來的危害

在電力設(shè)備運行當(dāng)中，溫度逐漸上升，升高的溫度就會在一段時間的使用后絕緣材料出現(xiàn)脆化問題，材料就會失去絕緣性，如果絕緣性降到最低，設(shè)備的絕緣體系就會失去其作用，造成短路事故的發(fā)生，最終會引起火災(zāi)。如果在變電設(shè)備運行中局部出現(xiàn)高溫情況，設(shè)備的導(dǎo)體由于受熱情況導(dǎo)致電阻值迅速上升，使電網(wǎng)損耗增加，就會不同程度的損毀用電設(shè)備。另外，單臺主變壓器運行當(dāng)中運行方式的改變就會增加電流，這就要對發(fā)熱的具體情況進行掌握，否則會致使非正常運行狀態(tài)的出現(xiàn)，發(fā)生運行事故，出現(xiàn)大面積停電的現(xiàn)象。

3 變電運行電氣接頭發(fā)熱的對策

3.1 提高安裝的規(guī)范性

電氣設(shè)備的安裝過程應(yīng)按照相應(yīng)的規(guī)范和具體標(biāo)準進行。 ①需要對設(shè)備質(zhì)量進行全面檢查，以檢查設(shè)備是否存在質(zhì)量問題，同時通過觀察，技術(shù)檢查等手段對設(shè)備進行全面檢查，以確保設(shè)備質(zhì)量符合特定標(biāo)準。 ②電接頭發(fā)熱現(xiàn)象是普遍存在的問題。因此，在安裝設(shè)備之前，有必要進行必要的電氣實驗。通常，電氣設(shè)備接頭由銅或鋁制成，并且長度相同，其電阻值是普通金屬產(chǎn)品的兩倍。③電氣設(shè)備中的關(guān)鍵部分就是母線和線夾，因此在選擇母線和線夾時，它們的穩(wěn)定性和實際載流量大小是人們特別要注意的，嚴格把握住質(zhì)量，預(yù)防假冒偽劣產(chǎn)品，防止由于越來越嚴重的接頭發(fā)熱情況對整個變電運行的安全產(chǎn)生一定的影響。

3.2 前期做好預(yù)防措施

在變電運行過程中，電氣接頭發(fā)熱的情況由于變電運行其自身的特點而無法規(guī)避，但是為了減少出現(xiàn)發(fā)熱問題，可以在前期采取一定的舉措。致使接頭發(fā)熱問題產(chǎn)生的因素有很多，因此在運行前期可以適當(dāng)?shù)牟扇∫欢ǖ念A(yù)防措施，例如，線夾之間的接觸面要防止過小，還要注意銅鋁的過渡板一定不能裝反，又或者導(dǎo)電膏涂抹不均勻的情況、接頭的接觸面不平整等問題。設(shè)備的采購也要進行嚴格把控，安裝工藝相對提高，檢查要按照嚴格的標(biāo)準、相應(yīng)的規(guī)范，尤其是要保證設(shè)備的螺絲松緊和電阻值都沒有任何問題。

3.3 設(shè)計和施工驗收階段的預(yù)防措施

通過變電設(shè)備接頭發(fā)熱產(chǎn)生的原因我們了解到，設(shè)計輸變電設(shè)備接頭當(dāng)中要注意以下問題：防止線夾接觸面太小、銅鋁線夾之間銅鋁過渡板沒有安裝或者裝反、導(dǎo)電膏涂抹不均勻以及接觸面不平整等。嚴格把控采購的質(zhì)量以及安裝工藝質(zhì)量，并且對設(shè)備進行嚴格檢驗的時候要依照相關(guān)標(biāo)準規(guī)范，加大對一次回路設(shè)備的螺絲松緊和電阻的檢查力度，從而使得輸變電一次設(shè)備接頭的安裝符合標(biāo)準規(guī)范。

3.4 隔離開關(guān)保護罩的有效應(yīng)用

以基板作為安裝載體來對延長擋板和側(cè)擋板進行安裝，每一個隔離開關(guān)的保護罩體都是由基板、側(cè)擋板和延長擋板共同組成，安裝在隔離開關(guān)的上面、側(cè)面對其進行一定的保護作用，防止由于鳥類、樹枝等外力作用而導(dǎo)致隔離開關(guān)出現(xiàn)跳閘的情況?；逡哂谘娱L擋板和側(cè)擋板，這樣雨水就能由于基板的作用直接滑落到側(cè)擋板和延長擋板上，避免隔離開關(guān)由于雨水的落入而對其適用效果產(chǎn)生影響。風(fēng)力撥料機通過葉片作用而完成風(fēng)能收集，垂直軸由風(fēng)力的推動而旋轉(zhuǎn)，使垂直軸下面的撥料桿轉(zhuǎn)動，把保護罩表面的雜物清理干凈，使電力運行中的安全隱患在一定程度上減小。

3.5 強化電氣接頭發(fā)熱檢測技術(shù)

要想對電氣設(shè)備接頭發(fā)熱進行維修檢測，首先就要進行一定的故障檢測，設(shè)備為何會出現(xiàn)故障，查找并確定根本原因，從而了解到故障監(jiān)測的具體周期，使電氣檢修工作能夠方便順利的展開。其次，通過超聲波檢測的方式或者地電波檢測方式對開關(guān)柜的狀態(tài)進行檢測。變壓器和電纜診斷也屬于變電設(shè)備檢測，變壓器和電纜設(shè)備的檢測主要是根據(jù)地電波局放檢測和震蕩波局放檢測來進行。另外，對變電設(shè)備進行檢測時，對變壓器的檢測則主要根據(jù)油質(zhì)分析、油色譜分析、繞組變形、油中腐蝕性硫分析、紅外熱成像和局部放電檢測等來進行的。

3.6 安裝使用保護罩

電氣接頭由于長時間暴露在空氣中，因此環(huán)境因素嚴重影響電氣接頭，為了使環(huán)境因素對電氣接頭的影響在一定程度上能降低，保護罩的安裝起到了一定的作用，從而使電氣運行的穩(wěn)定性也提高了。比如，為了避免鳥類和雨水等外力因素影響隔離開關(guān)接頭，對隔離開關(guān)安裝的保護罩一般就是安裝基板、延長擋板和側(cè)板，其中基板的高度要高于延長擋板和側(cè)板的高度，這樣才能使隔離開關(guān)的接頭位置不受環(huán)境影響得到保護，避免由于接頭松動而導(dǎo)致發(fā)熱的情況產(chǎn)生，從而使變電設(shè)備的使用壽命得到有效延長，使變電設(shè)備的穩(wěn)定運行以及安全都有了一定的保證。

3.7 加強設(shè)備運行巡視

人員在變電站設(shè)備運行過程中，應(yīng)適當(dāng)加強對變電站設(shè)備的檢查，及時發(fā)現(xiàn)發(fā)熱的電氣接頭，保證變電站設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。通常情況下，大多數(shù)變電站所建造的位置氣候條件和地理條件都非常惡劣。電接頭更容易被風(fēng)，日曬，雨淋和活性氣體腐蝕。金屬導(dǎo)體的接觸表面經(jīng)常被氧化并產(chǎn)生生銹現(xiàn)象，使電阻率值比正常值高80-120 倍。因此，對于易發(fā)生故障而又長時間處在室外空曠地區(qū)的部位，要適當(dāng)?shù)牟捎眉t外線測溫儀對設(shè)備的運行增強巡視，從而有效避免電力故障的發(fā)生。此外，山區(qū)地帶大多比較空曠而且風(fēng)大雷密，由于風(fēng)力的作用變電線路極易出現(xiàn)接頭松動的現(xiàn)象，導(dǎo)致接觸不良而發(fā)生發(fā)熱的情況。因此，電力人員就要加強在大風(fēng)多雷的季節(jié)對變電線路的防風(fēng)和避雷措施提起一定的重視。

4 結(jié)語

作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，變電站的運行對于確保其穩(wěn)定運行非常必要。為了防止因為型號的問題或者接頭面積的問題而留下隱患，在進行設(shè)計時，必須按照標(biāo)準化的步驟和施工技術(shù)進行，安裝并處理好細節(jié)。另外，在安裝和控制期間預(yù)先注意設(shè)備的性能。設(shè)備正式使用后，必須及時進行檢查和維護，及時發(fā)現(xiàn)并解決問題，并確保電源系統(tǒng)的安全。