小议电力系统变电设备发热故障原因及对策

【摘要】随着我国社会经济和科技的快速发展，以及城市化进程的推进。电力系统对我过经济发展的作用日益突出，保障电力系统运行的安全可靠性尤为重要。文章主要对变电设备发热故障原因进行简要的分析，希望能对变电安全可靠运行有一定的帮助，仅供同行参考和借鉴。

【关键词】电力系统；变电设备；发热故障；控制措施

前言

随着经济的快速发展，人们生活水平的提高，供电负荷持续增长，电力对社会生产生活的影响与日俱增，因此提高供电企业供电的安全可靠性显得尤为重要。变电设备是电力系统供电有效运行的重要基础，由于近年来生产和居民用电的增加，变电站设备发热导致的故障问题呈上升趋势，严重影响了设备的安全运行以及区域供电的正常，给安全可靠的电力供应带来了挑战。因此，快速正确地查找变电设备发热原因、及早发现设备发热缺陷并采取相应的控制措施具有重要意义。

1电气设备的发热原因分析

一般情况下，电气设备在工作的时候，由于电流，电压的作用，将产生以下发热模式：

1.1电阻损耗发热

在电力系统的线路运行中，由于在金属导体的内部都会存在一定的电阻，那么流过的负荷电流由于受到电阻的阻力就会产生发热的现象。在线路连接中，如果连接的部位电阻比线路电阻小的话，那么所产生的热功率不大，不会造成什么影响。但是如果接头部位因为接触不良而发生电阻升高的现象的话，就会导致发热现象。出现接头部位电阻升高的原因主要有在设计的过程中，对于线路结构设计的不合理，或者是在施工的过程中，没有按照施工标准执行，导致线路接触不良，或者是长期处于外界环境的作用下，使接头部位产生了污染或者是侵蚀等现象，导致电阻升高，这些都是导致电阻损耗发热的原因。

1.2介质损耗发热

用作电气内部或载流导体附近电气绝缘的电介质材料，在交变电压的作用下引起的能量损耗，通常称为介质损耗，由此产生的损耗发热功率表示为：P=U2Cωtgδ（U为施加电压；ω为交变电压的角频率；C为介质的等值电容；tgδ为绝缘介质损耗因数或介质损耗正切值；ω=2πf）。由于绝缘电介质因介质损耗产生的发热功率与所施加的电压平方成正比，而负荷电流大小无关，所以这种损耗发热为电压效应引起的发热。当绝缘介质性能出现故障时，会引起绝缘的介质损耗（或绝缘介质损耗因数tgδ）增大，因此导致介质损耗发热功率增加，设备运行温度升高。主要原因有：固体绝缘材料材质不佳或老化；液体绝缘介质性能劣化、受潮以及化学变化（如绝缘油的受热与氧化）。

1.3铁损发热

由绕组或磁回路组成的高压电气设备，由于铁芯的磁滞、涡流而产生的电能损耗称为铁磁损耗或铁损。一般有设备结构设计不合理、运行不正常，或者由于铁芯材质不良，铁芯片间绝缘受损，出现局部或多点短路，增大铁损并导致局部过热；还有如变压器或电抗器，当出现漏磁，也会在箱体内产生涡流发热。此类发热属于电磁效应引起的发热。

1.4电压分布异常和泄漏电流增大故障

某些如避雷器、绝缘子等高压设备，在正常运行状态下都有一定的电压分布和泄漏电流，但当出现故障时，将改变其分布电压和泄漏电流的大小，从而导致其表面的温度分布异常。当然除了上述主要发热模式以外，还有设备过负荷、设备冷却系统设计不合理、散热条件差等。

2控制电气设备热故障的对策

2.1提高巡视检查质量

在对变电设备过热的检查过程中首先应该加大对设备的巡回检查制度，制定严谨的制度安排，充分的发挥巡视人员的功能，在巡回检查的过程中，要加强对人员的管理工作，要求其认真检查，严格按照巡回检查规范执行。在巡回检查中，应该已经制定好了固定的路线和方法，对于有些发热现象是可以通过肉眼直接观察到的，比如说在设备的接头处，由于温度过高就会出现金属光泽灰暗，如果有色漆的情况下，颜色会加深等，这些都是可以不用仪器就可以观察到的。在检查的过程中，巡视人员要严格的按照规章制度执行，工作态度严认真，不可出现丝毫的疏忽大意，提高检查的质量，发现故障及时解决，避免事故的发生和扩大化。在巡回检查的过程中，除了按照规定的程序执行外，还可以根据具体情况进行特殊检查，比如说在雨雪天气，由于外界气温过低，此时检查设备会有很大的优势，对于设备过热现象会比较容易查出，在夜间的状况下，也会比较容易发现问题。加大对设备的巡回检查力度，可以有效的避免故障的发生，减少电网运行的损失。

2.2红外检测技术的运用

随着科学技术的进步，我国在电力系统中引进了很多先进的技术和设备，在由于变电设备发热而导致的故障中，引进了红外成像仪，这种设备可以实行在线监测，它是一种集多种学科于一体的先进技术，通过对设备的红外发热的状况，采集相关的信息，然后通过一定的程序显示在荧光屏上，对于设备的运行状况可以有清晰的展现。这种设备的使用是一种技术上的改革，要比传统的红外测温仪更加的准确和快速。通过红外成像仪的使用，可以对变电设备进行实时在线监测，发现设备表面的温度出现异常就会提前发出预警信号，然后采取相应的控制处理措施，避免了因为设备出现故障才对其进行维修的缺点，减少了故障发生率，节省了大部分成本。在实际的应用中已经得到了很好的印证，由于其快速准确并且不用接触的特点，在使用的过程中可以及时的发现问题，避免了事故的发生，为电网的稳定运行提供了保障。

2.3加强检修质量

（1）金具质量。母线及设备线夹金具，根据需要选用优质产品，载流量及动热稳定性能，应符合设计要求，坚决杜绝伪劣产品入网运行。

（2）防氧化。设备接头的接触表面要进行防氧化处理，应优先采用电力复合脂（即导电膏）以代替传统常规的凡士林。

（3）接触面处理。接头接触面可采用锉刀把接头接触面严重不平的地方和毛刺锉掉，使接触面平整光洁，但应注意母线加工后的截面减少值；铜质不超过原截面的3%，铝质不超过5%。

2.4加强设备验收管理

运行人员在参与设备检修后的验收时，要克服人情关、面子关、技术关，要有高度的工作责任心，制定一套严格的制度验收制度，并按照验收流程，确保检修质量。

3结语

由于变电设备的发热现象，会导致变电设备故障的发生，在所有的故障中占据了大部分比例，对电网的稳定运行有很大的影响。所以在变电设备的故障检测方面利用了红外成像仪，可以通过对设备表面温度的测量检测到设备的故障，提前做出预警，并且可以迅速的找到故障发生点，及时的采取处理措施，减少了事故发生率，节省了大量的成本。同时在对变电设备设计制造的过程中应该对于使用中容易出现缺陷的部位进行改良，在技术上有所创新，在使用设备的过程中，应该加强对设备的日常养护工作，尽量的减少设备故障的发生几率，为电网的稳定运行提供良好的基础。

参考文献：

[1]陈永辉，蔡葵，等.供电设备红外诊断技术[M].中国水利水电出版社.

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