变电设备运行中电气及其接头发热分析李延睿

变电设备运行中电气及其接头发热分析李延睿

(大唐阳城发电有限责任公司山西晋城048102)

摘要:在变电设备运行中,电气接头发热是较为常见的现象,会对整个变电运行的安全稳定会造成不良的影响。本文对变电设备运行电气接头发热的原因进行了简要的分析,并在其基础上提出了几点应对措施,以提高变电设备运行的安全水平。并介绍了电气及其接头发热的处理过程,指出了电气接头发热对电力变电设备运行安全生产的危害性,通过分析事故原因,制定处理对策,有利于提高电力变电设备运行安全生产水平。

关键词:变电设备运行;电气接头;发热

电气及其接头发热在电力生产中可以说是随处可见,尤其在炎热夏天、大风等恶劣天气时更为明显。电气设备接头是承载负荷电流的关键部位,通过对电气设备出现的隔离开关、套管、开关柜母线接头、电缆接头等处发现过热的问题进行了处理。现对造成运行设备发生故障、进而影响安全生产的接头松动发热这一问题,进行分析、处理和总结。其分析和处理也相对比较棘手,但是它对电力生产却有不可估计的危害作用,下面总结出一点工作中的经验教训,并结合几起电气及其接头发热事件进行分析,使大家从中引以为戒,共同提高。

1电气设备发热原理及其原因分析

1.1电阻损耗发热

按照焦耳定律,当电流通过电阻时将会产生热能,这是电流效应引起的发热,大量表现在载流电气设中,因而在负荷较大,电流通过大时,常发生发热的现象。由电热公式可知,当负荷大,电流通过较大时,电热也会成倍数增加,这种发热就可以解释为电流效应引起的发热。

1.2介质损耗发热

电气绝缘介质由于交流电场的作用,使介质极化方向不断改变而消耗电能并引起发热。而这种发热为电压效应引起的发热。

由此引起的电气设备热故障又有多种多样:

1.2.1环境原因:天气等气候问题引起的室外的设备发热。例如:导体接头部位长期裸露在大气中运行,长年受到日晒、雨淋、风尘结露及化学活性气体的侵蚀腐蚀电气接头,造成金属导体接触表面严重锈蚀或氧化,大风天气引起导线接头。

1.2.2设备原因:电气设备的内部结构和运行方式存在的问题。例如:设备壳体内部的电气回路故障,绝缘介质劣化,供电负荷大,电流过大。

1.2.3材料原因:不同金属的膨胀效应,不同材质的接头接触表面的微电池腐蚀效应。

1.2.4人为原因:安装施工工艺不严格,不符合工艺要求。例如焊接工艺差,紧固螺母不到位、未加弹簧垫、未拧紧,接触面处理不当等;

1.2.5方法问题:在电气接头发热后,处理不当引起的屡次发热。例如:设备接触面小或只有一面接触,涂抹导电膏过多,吹附灰尘后再次发热,连接面的丝扣加工配合不当。

1.3接触面的平整度因素

在接头材料的接触面加工中,无论如何处理,微观上来说,其表面上总是不平整的,因而接触面也是不完全吻合的,从实际来看,其接触而很小,甚至部分按触属于点接触。假如设备接触面不平整,表面机造度大,这样就会使实际接触面人为减少。在实际设备中.其接头运行时间不长就会因发热而使接火性能变坏。

1.4金属氧化层因素

金属在空气中一般都会生成一层氧化海膜。铝的氧化膜是极坚硬牛固的,正因为铝氧化膜的坚固性,使铝有良好的防腐性能,但铝的氧化物电阻率高,达到1x1016Ωm,而铝的电阻率只有2.9X10-2Ωm,两者相差很大,如果氧化膜不清除,接触电阻仍是很高的而铝的化学性能很活跃,即使清除氧化膜,如果不和空气隔绝,义会立即生成一层新的氧化膜。由此可知,对铝的接头接触面的处理需要严格规定和要求。铜的氧化层相比较而言较疏松,一般在比较低的压力下就能破裂;此外,空气湿度、盐份等含量对接头也存在着一定的腐蚀作用。

2变电运行电器接头发热的对策

2.1遵循技术规范安装新设备

在安装新电气设备方面,首先,就要对新进的设备进行全面的检验,采用目视、手触、技术检验等方法,鉴定新安装设备的质量是否符合使用标准;其次,鉴于在重要部位的接头更加容易出现发热的问题,在交接之前,技术人员应当先进行的就是电气试验,针对导体接头接触电从而进行周密的检验与测试。在电气设备当中,部分为铜接头,而部分为铝按头,两者的电阻值皆应在同长度的原金展电阻值的1.0倍左右。最后,变电所的设备线夹与母线是变电运行过程当中的重要构件,在选用设备线夹与母线的时候,应省以动热稳定性能的以及载流量为选择标准,避免错用伪劣产品,随之,影响的就是变电运行的安全,加剧电气接头发热的问题。

2.2注重设备检修工作

在进行设备检修的过程当中,关键在于明确故障问题的具体所在,笔者仅以隔离开关为例进行分析,一般而言,隔离开关的发热源多为三个方面,即是动触头触指、导线与设备线夹处、旋转球头,这就是说发热源并不是单一而固定的,可以是多方面的。技术人员在对隔离开关进行处理的时候,在明确发热源的基础之上,先行使用接触电阻仪对发热源进行仔细的测试,随后的进行判断处理,以经验值为判断标准。以电气设备接头按触表面的处理为例,首先将接头接触表而的不平部位采用锤刀磨平,保持接触表面的绝对的平整;随后,出于接触表面残余着大量的油污,可采用除油剂将附着在其上的油污去除,采用砂纸将氧化膜刷去;最后,在按触的表面涂林导电膏,万度约为0.1mm,均匀抹平,完全覆盖按触表面。导电膏的导电性能是其于“隧道效应”实现的,即为量子力学的现象,粒子势能大于总能量,与经典力学存在较大的区别,如果导电膏涂抹得太厚,变电运行电气接头发热的问题将会更加严重。

2.3设备运行中,加强巡视,及时发现问题

一般变电站都建在地区气候比较恶劣的郊区或山区,导致接头的部位的长期裸露在大气中运行,长年受到的日晒、雨淋、风尘结露及化学活性气体的侵蚀,造成的金属导体接触的表面严重锈蚀或氧化,氧化层都会使金属接触面的电阻率增加的几十倍甚至上百倍,因此对于室外的经常发生热故障的部位应使用红外线测温仪加强巡视和跟踪,防患于未然。另外的,在变电站线路一般处于风大雷多地区,尤其风力长期对线路的摆动,抖动等力的作用下,从而的造成线路接头松动。因此呢,在风力比较大的地区也应引起注意。

2.4合理使用保护罩

应用保护罩可以一定程度地减少环境对变电运行中电气接头发热的影响,可以减少跳闸的发生,使整个电力系统都可以更加稳定的运行。通常的保护罩都是安装相应的延长挡板和侧挡板,首先就是安装一个基板作为载体,基板、延长板、侧板三者可以共同组成一个保护罩,一般都放置在隔离开关的两侧或者上方进行保护,不但可以防止雨水的侵蚀,避免风力的过度影响,而且还可以减少鸟类等外物对隔离开关产生破坏而出现跳闸的问题。

3总结

电力生产事故无大小,电气及其接头发热在电力生产中是比较常见的,但其对电网安全运行确有着很大的影响,一次小小的发热有可能给安全生产带来很大的危害。在电力生产过程当中,电气接头发热是常见的问题,但对变电运行的安全却有深远的影响,尤其是在用电高峰期,如果因为电气接头发热造成停电事故,对特定的区域内的负面影响将是巨大的,因此变电运行的电气接头发热现象应当引起相关工作人员的高度重视,必须要在明确的变电运行电气接头的发热原因的基础上,采取具有针对性的对策,立足于遵循技术的规范安装新设备、注重设备检修工作、加强设备运行巡视等方面,以保证变电运行的安全性与稳定性。因此必须引起注意。以上是我对电气及其接头发热的一点初步的认识,其中有许多不足,应在今后的学习和实践中不断完善和丰富。

参考文献:

[1]林玲妹,变电运行中电气及其接头发热分析处理和防范措施J.科技与企业,2013.04

[2]张全元变电运行现场技术问答[M].北京:中国电力出版社,2004.06

[3]天津市电力公司.变电运行现场操作技术[M].北京:中国电力出版社,2005,

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