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摘要:在变电站运行过程中,应当有效防止及应对各类设备故障的发生,其中比较重要的一种就是设备发热,所以变电站设备维护管理人员应当清楚认识设备发热的各类原因,并且要通过科学合理的对策积极应对发热情况的出现,在此基础上保证变电站设备正常运行,有效避免因设备发热而扩大的设备损坏故障。文章对变电站运行工作中产生设备发热的原因进行分析,并提出了相应的解决对策。
关键词:变电站;运行设备;发热原因;预防对策
1电力变电站运行设备发热原因
在变电站运行的过程中电力设备发热是常见的问题,刀闸、设备连接、环境因素都是引起变电站设备的发热的原因。如果不能及时发现进行妥善的处理可能会导致大范围停电、火灾等事故发生,不仅影响电力系统的正常运行,甚至会严重影响人民生命财产的安全。因此准确分析变电站运行设备发热的原因,进而有效预防变电站在运行中出现的故障,做到提前防患,及时处理,减少不必要的损失。变电站运行设备发热的原因主要包括以下三个方面。
1.1电流的运行方式对设备发热的影响
“热效应”是导体发热现象,导体通电后电能转化为热能,导体内电流运动,分子和电子摩擦发生碰撞后得到大量的能量,分子运动急剧加快产生大量热量。根据焦耳定律,电流的运行方式对电力系统中设备的发热有着重要的影响。热能会随着电流的变大而增大,当电流变大时变电器就会出现局部发热,如果不及时发现和妥善处理就会引起断电甚至火灾等事故,影响居民的生活进而造成不可计量的损失。
1.2接触点保养存在问题
户外变电站设备往往会暴露于自然环境中,在不同气候区域其使用寿命也会因地域而异。多数户外设备,尤其是户外隔离开关,由于长时间受到自然环境腐蚀,主要就是日晒雨淋及冰冻、暴雪等一些不良气候条件,最终会造成在接触点部位有氧化情况出现。由于在设备表面形成氧化膜,会导致接触点电阻有一定程度增加,而电阻增加也就会导致热量增加,从而引起其热度不断提升,形成设备发热。
1.3超负荷运行导致设备发热问题
根据物理学中焦耳定律公式热量=电流2*电阻可以看出,设备导体的发热量与设备的电流以及电阻都是成正比的关系,也就是说电流和电阻值越高则导体发热程度越高。每一种电气设备在制造出厂的时候都有根据设计和规定标准标定的额定电流值,设备在运行时,如果电流在额定值范围以内就不会出现发热或过热的情况,但如果设备运行的电流超过了额定值,则启动后或经过长时间运行后,设备必然会产生超高热量并随着运行的时间不断增加,直到超过设备的最高承受温度,设备就会发生上述的故障和问题。
2变电运行设备发热带来的危害
当电力设备温度升高后,会造成绝缘材料在使用一段时间后出现脆化的问题,使材料的绝缘性能丧失,一旦低到一定程度,会导致设备的绝缘体系被击穿,出现短路事故,最终引发火灾。当变电设备运行过程中出现局部高温问题时,会导致设备的导体在受热情况下电阻迅速上升,从而增加电网损耗,且会对用电设备造成不同程度的损害。此外,在单台主变压器运行过程中,当运行方式改变后,会使电流增加,需要掌握发热的具体情况,否则将导致运行方式出现非正常状态,造成运行事故,引发大面积停电。
3变电站运行设备发热的预防措施
3.1设计和施工验收阶段的预防措施
根据变电设备接头发热产生的原因可知,设计输变电一次设备接头过程中要注意避免线夹接触面积过小、铜铝过度板未安装铜、铝线夹之间,或者将铜铝过度板装反、导电膏涂抹不均、接触面不平等情况。在采购时要严格把关,也要严格控制安装工艺质量,按照相关标准对设备进行严格检验,对一次设备回路的螺栓力矩值和电阻要加大检查力度,保证输变电一次设备接头按照符合安装规范。
3.2严格按照安装规范进行设备安装
在安装新设备时一定要遵守相关的安装规范,保障设备运行过程的安全。安装新设备之前要进行全面严格的检查,通过目视、手触等人工检查以及科学技术检验对新设备的质量和功能进行判断,看其是否符合电力设备应用规范。对于电力运行过程中变电设备部件重要的母线和线夹也要严格检查,在对设备的母线和线夹进行选取时要严格控制母线和线夹的载流量以及动能和热能的质量,避免因劣质产品的使用导致电气接头出现严重发热问题,致使变电运行的安全性大幅度降低。
3.3强化电气设备发热检测技术
电气设备发热的维修检测,首先要对设备进行故障检测,确定设备出现故障的根本原因,以此得出故障监测具体周期,方便电气检修工作的开展。可使用超声波检测方式或地电波检测对开关柜进行状态检测。变电设备检测还包括对变压器和电缆的诊断,主要通过地电波局放检测和震荡波局放检测分别对变压器和电缆设备进行检测。此外,对于变电设备的检测,主要通过油质分析、油色谱分析、绕组变形、油中腐蚀性硫分析、红外热成像和局部放电检测等对变压器进行检测。
3.4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。在建设保护罩时,要控制好三个板的高度,延长板和侧板的高度一定要低于基板,这样当有雨水降临时水体就会顺着基板滑下,然后落到延长挡板和侧挡板上,这样可以防止雨水落到隔离开关上而出现发热,影响其正常使用。
4结束语
总而言之,在当前变电设备实际运用中,为保证变电设备得以正常运行,使其发挥更加理想的作用,应当有效防止各种故障的出现,而设备发热故障就是比较常见且需重点防范的一个方面。所以,相关管理人员及维护人员应当对设备发热问题加强认识,并且通过有效途径及措施应对发热问题,为变电设备正常运行提供更好保证。
参考文献
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