论述电气设备发热缺陷处理

发表时间:2018/5/8   来源:《电力设备》2017年第36期   作者:林美钰 李祎 许倩楠 孙月
[导读] 摘要:随着状态检修的普及,红外诊断技术成为行之有效的方法之一,不仅可以延长设备预检周期,减少劳动强度,提高缺陷诊断率,保证设备安全运行,而且可以及时的诊断设备运行情况,保证设备安全运行,提高变电设备的可靠性,确保电网的安全运行,造福国家和人民。
        (国网辽宁省电力有限公司检修分公司  辽宁省沈阳市  110003)
        摘要:随着状态检修的普及,红外诊断技术成为行之有效的方法之一,不仅可以延长设备预检周期,减少劳动强度,提高缺陷诊断率,保证设备安全运行,而且可以及时的诊断设备运行情况,保证设备安全运行,提高变电设备的可靠性,确保电网的安全运行,造福国家和人民。本文作者介绍了自贡电业局对几起变电设备典型发热缺陷的诊断分析及处理情况,提出红外测温注意事项。
        关键词:提高;供电设施;安全
        引言:
        变电站电气设备的发热一直是电力系统中的一个重要的安全隐患,不解决电气设备的发热问题将难以确保电力系统的安全稳定运行。同时,及时的发现电气设备的发热缺陷,对发热缺陷进行及时的修复,将之消灭在萌芽状态,就能保证供电网络长时间的处于安全运行的状态,在为用户提供高品质得电力供应时,还能明显的降低检修及维护成本,避免由于突然的停电而造成的损失。
        1、发热缺陷的原因分析
        1.1隔离开关发热缺陷的原因分析
        结合具体的工程实践,在对各种高压隔离开关检测的过程中,我们发现其发热存在一些显著的特点,即过热部分绝大多数都集中于隔离开关与导线连接处,而且发热情况比较的严重,经分析有以下这样几个导致发热的主要原因:
        1.1.1隔离开关与导线连接处长期裸露在大气中运行,极易受到蒸汽、灰尘和化学活性气体的影响和水分侵蚀,在连接件的接触表面形成氧化膜,使氧化处的电阻增加,通电之后将导致该处发热明显。
        1.1.2导线在较大的风力下发生舞动,往往容易使的连接的螺栓发生松动,导致导线的有效接触面积明显减小,而间接的使得连接处的接触电阻增加,同样造成明显的发热现象。
        1.1.3由于周围环境比较的恶劣,或者是由于周围的环境污染而导致刀闸上的连接部件发生锈蚀,使得其失去应有的弹性,甚至发生断裂现象,进而完全失去弹性功能,导致接触部位出现接触不良的现象。
        1.1.4导线的安装工艺不符合相关要求,或者是由于在进行设备检修时,检修单位对高压隔离开关缺乏一个正常、必要的维护和检修程序,导致隔离开关的发热现象不断加剧。
        1.2导线线夹发热缺陷的原因
        1.2.1由于周围的水汽或者是使用环境较为恶劣,导致线夹发生氧化腐蚀,使得接触电阻变大,发热现象明显。
        1.2.2在装配使用过程中,线夹大小和导线不相匹配,使得两者压接不严而导致接口处存在松动现象,接触面积过小而导致电阻增加,形成发热缺陷。
        1.2.3所采用的线夹的结构不尽合理,或者是导线压接时的工艺不合格,导致线夹的端口受伤而形成断股、散股。
        1.2.4由于采用的线夹结构在设计上存在缺陷,使得线夹处形成涡流损耗,发热现象严重。
        1.2.5在对不同金属材质的导线进行直接连接时,接触电阻由于氧化的原因而增大,进而导致发热。
        2、解决措施
        2.1防止氧化膜的产生:采用在铜接头镀银、锡、锌等抗氧化性较强的金属,以降低接触电阻;铝导线的连接,优先采用压接等先进手段,杜绝氧化层的再产生;在干净的接头处涂抹防氧化的导电膏。
        2.2及时清除接触处的氧化层,避免氧化层的再产生。由于铝在常温下的氧化时间极短,所以在进行铝制导线的连接时,在清除其氧化层后,迅速在表面涂抹中性凡士林,以隔绝氧气,防止氧化层的再产生。
        2.3在选择刀闸类等设备时,尽量采用使动静触头的接触面产生相对运动的设备,以便于在触头运动时,产生剪切或滑动运行,使氧化膜破裂。


        2.4增大接头接触压力或大面积接头,提高点接触的接触面。
        2.5尽量创造条件,使酸雨等物质不能直接接触接触面,如采用在设备接触表面覆盖热缩材料,涂抹中性凡士林等憎水性能较强的物质,使之不能直接接触,从而避免酸雨的侵蚀。
        3、利用红外成像测温技术及时发现电气设备接头的发热
        3.1为了预防电气设备接触面的发热引起事故而造成供电中断,我局近年来采用远红外成像测温仪,定期(主要在7~9份的高温季节)对10~220kV重要设备的接头进行在线监控,及时发现设备接触处温升的微小变化监测.
        3.2引起上述缺陷的主要原因:接触面不良,螺栓松动;闸刀椿头拉力弹簧锈蚀、闸刀片紧固弹簧过松;连接铝排或铜排实际接触面过小等等。
        4、预防设备发热的几项措施。
        为了预防设备发热,消除事故苗子,使之在可控、在控状态下运行,我们通过每周一的安全运行例会,对检测异常的设备根据电网负荷及运行情况,及时制定处理措施和计划。近二年来,我们采取了以下几项措施:
        4.1强调接触面施工的技术质量要求,树立基建为生产服务的指导思想,特别是近年来我局输变电项目多,要求施工单位首先把好材料关,变电所母线及设备线夹金具应根据需要选用载流量及动热稳定性能符合设计要求的并采用先进的铜、铝扩散焊工艺的铜铝过渡优质产品,坚决杜绝伪劣产品入网;严格要求施工电网按《国家电网公司施工工艺示范手册-变电工程分册电气篇》进行施工,并按照基建程序,严格按“设备安装工程施工及验收规范”和有关规程、规定、标准进行质量验收,把好导致发热的第一关。
        4.2在不减少接触面情况下,增大螺直径,配置标准垫片和弹簧垫片。对部份单孔椿头,选用方型扁铁垫片,以增加接触面的压紧度。
        4.3设备接头的接触表面要进行防氧化处理,并采用电力复合脂(即导电膏)以代替传统常规的凡士林涂于接头的结合面,以防接头空隙,改善局部接触电阻。
        4.4紧固压力控制。部分检修人员在接头的连接上存有误区,认为连接螺栓拧的愈紧愈好,其实不然。因铝质母线弹性系数小,当螺母的压力达到某个临界压力值时,若材料的强度差,再继续增加不当的压力,将会造成接触面部分变形隆起,反而使接触面积减少,接触电阻增大。因此进行螺栓紧固时,螺栓不能拧得过紧,以弹簧垫圈压平即可,并应用力矩板手进行紧固,以防压力过大。
        4.5由于10kV设备发热绝大多数发生在高温季节,我们在有关变电所的10kV母线室、电容器室增装排风机和温控装置,改善通风条件,降低室内环境温度。
        4.6加强10kV-220kV闸刀接触片拉力弹簧的检查,及时更换锈蚀弹簧。
        4.7对运行设备加强巡视,运行值班人员要定期巡视连接头发热情况。有些连接点过热可通过观察来确定,比如运行中过热的连接点会失去金属光泽,导体上连接点附近涂的色漆颜色加深等进行判断。
        结论:
        红外诊断技术是一种非常快捷有效的在线检测手段。在使用红外热成像仪工作中,不仅要对已形成共识的大电流的设备、长期在高温下运行的设备、频繁操作的设备进行重点检查,还要随时观测一些不太明显、温差不大等表面现象,准确了解各种电气设备内部结构和工作原理,同时还要对各种红外测温图像汇总并进行综合分析,不断总结和积累一些典型的温度数据。通过对红外测温发现的问题进行分析和反省,今后要加强对电气设备接触部分的检修管理,严格检修标准,不断提高工艺水平,确保设备的安装及检修质量。
        参考文献:
        [1]带电设备红外诊断技术应用导则[M].北京:中国电力出版社,1999.
        [2]胡红光.电力红外诊断技术作业与管理[M].北京:中国电力出版社,2006.
        [3]李晓刚,付冬梅.红外热像检测与诊断技术[M].北京:中国电力出版社,2006.
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