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变电站电气一次设备产生过热问题分析及处理方法胡鑫

发表时间：2020/7/20 来源：《电力设备》2020年第8期作者：白洋胡鑫

[导读] 摘要：电力系统的构成较为复杂，属于一种系统性的工程，其中变电站的使用是保证电力系统稳定运行。

        （国网新疆电力有限公司检修公司新疆乌鲁木齐 830000）
        摘要：电力系统的构成较为复杂，属于一种系统性的工程，其中变电站的使用是保证电力系统稳定运行。在变电站实际运行过程中，需要重点关注电气一次设备产生的过热问题，出现严重过热问题会对变电站的正常运行造成严重的影响，导致无法正常供电。因此，在对变电站进行日常维护的管理的过程中，需要重点注意一次设备的过热问题，提前做好预防措施、明确处理方法，这样能够避免变电站出现故障，保证供电的质量和持续性。
        关键词：变电站；一次设备；过热；处理方式
        变电站作为电能传输系统中的基础设施，其通过对高压电进行接受、分配与转换，将内部电流控制在输电线路所承载容量的范围内，在保障电力系统正常运行的前提下，达到降损提效的效果，节约运营成本，为电力企业创造更多的经济效益。变电站运行质量的高低，对于电力企业经济效率具有直接的作用。然而，多数变电站在工作状况下，其内部的电气一次设备一般存在热故障现象，对于重负荷的供电系统来讲，不利于变电站正常工况的持续性与稳定性，且将间接增大电力损耗。为此，电力企业应针对故障现象，建立相应的解决方案，以保障电力系统的正常运行。
        1变电站电气一次设备的热故障原因
        1.1一次设备自身原因
        （1）电气设备本身的设计缺陷。对于电气设备的工作特性来讲，在高电压、高电流的环境下，电气设备应具备较高的荷载能力，在电气设备生产前，应依据工程建设技术要求采用合理的数据参数，但是在电力系统设计时，电气设备的载流能力选择未满足系统荷载实际需求时，则电力系统在实际工作过程中，将增加电气设备的工作热量，加大热故障产生的概率。（2）电气设备结构内的元器件如材料选取不正确的话，金属导体在电能传输过程中，将产生大量的热能，间接增加设备的运行负担。此外，金属种类的不同，其熔点值、电阻值等也将存在较大的差异，如电气设备在实际工作过程中，元器件所产生的热量远高于金属材料的熔点时，会使令元件产生熔化的现象，进而造成变电站电气系统短路，使电力企业面临着巨大的经济损失。
        1.2人为操作原因
        （1）检测工作方面。在对变电站电气一次设备进行检测的过程中，没有做到全面检测，导致一些细小问题没有及时检测出来，设备出现过热问题。例如，设备使用的金属导体导电性能和设备接头的接触性能不符合相关标准，在检查过程中没有检测到。（2）操作人员技术方面。一些操作人员的技术水平较低，需要提升，对一次设备的安装熟练度不够，容易出现操作不当的问题，为设备的正常运行埋下安全隐患。例如，在拧紧螺栓时用力过大，或者螺栓和螺母不配套使用等。（3）定期检查方面。在电气一次设备安装完成后，没有对其定期检查，特别是对于容易出现故障问题的位置。例如，设备的接头和导线，没有结合相关标准认真进行检查，很容易出现安全隐患。而且在对故障位置进行维修的过程中，常常出现违规操作问题，这不仅对维修人员的生命安全造成威胁，也很容易对设备其他部位造成损害。例如，在对设备接头处的温度进行检查的过程中，一些操作人员发现温度高于80℃，就立即将设备断电，这样会直接对设备的正常供电造成影响。在实际操作种，接头的温度只要不是局部最大值超过80℃，而且负载运行时间不长，不会产生较严重的安全问题，不需要进行断电处理。
        2变电站电气一次设备产生过热问题的处理方法
        2.1加强工作人员的技能培训
        技术人员是设备故障检修、设备维护的基础所在，其专业特性决定着设备的运行质量，考虑到变电站系统工作原理的复杂性，技术人员除应具备扎实的理论基础外，还应具备与之对应的实践技能，可针对现场突发的情况，制定相应的管制措施，避免因设备故障问题而造成损失。

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技术人员在现场检测时，应严格监控设备运行中所产生的热量值，通过对温度的正确检测，为设备运行提供一个良好的工作环境。技术人员在工作过程中，应严格遵守相应的准则规范，确保每一项核检行为满足技术标准，且应定期对问题产生的原因进行整合，分析变电站系统中各项运行行为，然后制定预期解决方案，确保整站系统运行的安全性、正常性及系统完整性。
        2.2设备的更新与升级
        设备老化是变电站常见的问题之一，当变电站某一设备长时间未进行更换，如发生热故障，则应第一时间对设备的工作状态进行检测。从变电站运营成本来看，设备的使用时限一般以固定的工作周期为主，除非是设备强制报损，如设备可通过维修来进行养护处理，在成本管控下，一般以维修为主。而对于设备、技术的更新力度来讲，如变电站未能对当前的工作设备进行定期更新时，则从长远角度来看，则将延缓变电站的运营效率。针对此类问题，变电站在对设备进行前期选择时，便应与设备供应商进行协调沟通，对设备的工作环境、生命周期等参数进行整合并分析，在保证工作环境稳定的前提下，依托于既定的成本框架，来进行阶段检测，正确衡量设备更新与维修之间的成本损耗，以制定出合理有效的维修手段。
        2.3发热处理方法
        针对变电站电气一次设备产生过热问题的处理，假如发生原因是由于接头接触不良或者绝缘层老化，需要将接头的接触面进行处理，使用锉刀工具，打磨接头的接触面，以免出现不平整的情况，保证两个接线端子的平面具有平整性和平滑性。在对母线进行加工处理之后，需要确定母线截面的减少值，避免出现铜质材料的截面大于母线截面3%、铝质材料的截面大于母线截面5%的情况。在接触面打磨完成后，需要在其表面涂抹导电膏。并对其进行检查维修，对设备中个接触点进行接触实验，检验其电阻接触性能。可以对电机和变压器线圈电阻进行直接测试，假如接触电阻超过标准值、测温蜡片出现变色情况或者接头的温度持续大于80℃，需要将设备拆卸下来，确定故障的发生位置，并采用有效措施进行维修，再维修安装好后，进行第二次测试，一直到温度在正常范围内为止。同时关注铲式接线端子的检测，保证不出现裂纹，选择正确紧固力矩，保证接线端子的完整性。另外，假如变电站周围环境较为潮湿，在进行铜线和铝线连接时，可以应用铜铝过渡形式，并在铜线端镀锡处理，能够起到一定的保护作用，而且还要定期检查铜铝过渡是否出现裂纹情况。
        2.4发热控制方法
        在对电气一次设备进行检查和维修的过程中，可以利用红外成像仪进行测试，重点检查变压器、电机和接线连接点等位置，假如出现温度异常情况，明确产生的原因，并应用有效的方式进行解决。在对设备发热原因进行分析的过程中，对设备中的绝缘油溶解气体的成分进行检测，可以应用气相色谱仪明确气体的成分和含量，并以此为基础，判断是否出现温度升高的情况。在对电气一次设备进行检查的维修时，为了确保维修的有效性，尽量使用性能优良的电线和夹线工具，保证这些工具具有稳定的载流量和热稳定性，能够根据相关标准完成维修工作。另外，为了避免一次设备产生过热问题，还需要研究设备的氧化情况，对设备接头处做好抗氧化处理，涂抹电力复合脂，这样能够起到延缓老化、减少发热的作用。
        3结语
        总而言之，针对变电站电气一次设备产生过热的问题，需要确定设备过热的原因，并采取有效措施进行解决，做好发热处理、发热控制和发热预防等准备，避免出现设备质量问题，影响变电站的正常运行。
        参考文献：
        [1]彭志彪.变电站电气一次设备发热原因及处理措施探讨[J].低碳世界，2018（12）：44-45.
        [2]梁洁.220kV变电站电气一次设计应注意问题研究[J].城市建设理论研究（电子版），2018（29）：6.
        [3]张勇.变电站电气一次设备产生过热问题及检修对策[J].通讯世界，2018（07）：188-189.