对于变电站运行设备发热及监控方法的讨论

【摘 要】 变电站无人值守方式正在深入推进并将成为电力系统运行管理发展的必然趋势。而变电运行设备发热造成的安全事故则是影响这一趋势发展的重要因素和难点工作。变电站要在没有运行值班人员值守的情况下安全稳定运行，过负荷、气温过高或突变以及设备接头（连接点）接触不良等因素造成变电站运行设备发热从而引发安全事故，都属于电力企业变电站日常运维工作中需要高度关注的问题。笔者从分析研究变电站运行设备发热产生的原因入手，探讨变电运行设备发热的监控方式，为电力企业有效地监控变电站运行设备提供参考资料。

【关键词】 变电站 运行设备 发热原因 监控方法

随着变电站自动化和智能化的不断提高，使得电力设备逐渐实现了自动化、智能化运作，并不断成为电力企业技术革新的目标。作为电力系统中核心组成部分，变电站在电力系统中占据着举足轻重的位置。所以有效监控变电设备的发热情况，及时采取措施消除、控制发热问题，防止因设备过热引发安全事故，确保变电设备乃至整个电网的安全性和稳定性有着重要的意义。本文即针对变电站运行设备发热的原因和监控方式进行研究。

1 变电站运行设备发热的原因

根据统计分析发现，在500kV变电站运行设备中，因为变电站运行设备发热问题而造成的安全事故已经严重影响了变电站设备运行安全性。变电站运行设备发热问题未得到及时有效地控制，则会导致运行设备因本体过热或接触点发热烧坏，造成设备停电事故，或造成短路。严重的甚至可能影响系统稳定性造成大面积停电事故和火灾事故。因此，弄清楚变电运行设备发热产生的原因并采取有效控制措施，对于变电站乃至整个电力系统的安全运行有着重要的意义。

1.1 运行设备因超负荷运行出现的发热问题

根据焦耳定律Q=I2R（其中Q-热量，I-电流，R-电阻）能够发现，导体发热程度和设备电流的平方呈正比例的关系，和设备电阻呈正比例关系。电力设备都有其出厂设备的额定电流。在额定电流以下运行，设备能够承受其自身发热，可以长期运行不会出现过热现象。但如果设备超过额定电流运行，则其发热量增大，且增长迅速，出现局部或整体发热。在超过其自身承受能力时，就可能出现因过热而烧坏设备[1]。

1.2 接触点的氧化反应和腐蚀问题

变电站运行设备特别是户外露天设备，受到日光、风雨、冰雪、污染等自然天气环境的影响和长时间的侵蚀作用，长期下来，接触点就会出现氧化反应和腐蚀问题，形成氧化膜，导致接触点的接触电阻不断增大，发热量增加，温度升高。严重的导致接触点因过热烧坏或烧断，最终引发设备事故[2]。

1.3 接触点接触不良或接触面不足问题

由于设计原因导致设备安装后设备连接点接触面过小；或设备安装、检修时工作不到位，设备连接点未紧固，或因气温、负荷急剧变化时的热胀冷缩导致接头松动等，都可能使接触点接触电阻过大，在电流作用下导致严重发热，最终因温度过高导致接触点烧坏或烧断引发事故。

2 变电站运行设备发热的监控方法

2.1 具体的技术监控措施

对于变电站运行设备的发热情况可以进行实时有效地监控、检测和诊断，从而保证变电站运行设备的安全、稳定运行。采取的具体技术措施主要包括：温度在线监测、红外线测量温度、贴示溫腊片等措施和出现发热问题的诊断措施[3]。

2.1.1 温度在线监测

温度在线监测通常采用温度计、温度传感器实时监测设备的运行温度。比如变压器通过油温度计、绕组温度计等监测变压器发热情况。

2.1.2 红外线测量温度

红外线测量温度的诊断措施包括：点红外测温和红外线成像测温。红外线成像测量温度比点红外测温更加准确，但测量仪器成本费用也就更高。点红外成像使用更方便，但效率低，准确性差。红外成像测温效率高，准确度高，且可以成像保存和分析。对于封闭式高压开关柜，是无法通过红外点温仪或红外成像直接测试出柜内某个原件或某连接点发热，因为红外线无法穿透开关柜金属柜体。此时可以用测量柜体温度的方式，通过横向对比发现柜内是否有发热情况[4]。

2.1.3 贴示溫腊片

对于封闭式高压开关柜，可以通过贴示溫腊片的方式监测发热情况。当贴有示溫腊片的原件或接头出现发热情况时，示溫腊片会熔化。通过观察示溫腊片是否熔化判断发热情况。

2.2 出现发热问题的诊断措施

对于通过温度在线监测装置进行发热监控的，其诊断方法可采用与环境温度的对比（温升法）判断发热严重程度，温升越高，发热状况越严重。也可以通过与相同条件下的其它设备的温度进行横向对比判断设备的发热状况。

对于通过红外测温方式进行发热监测的，可采用温升（与环境温度对比）的方式判断设备的发热情况；也可以通过与相同条件下的同一设备的不同相别的同一位置的温度进行横向对比判断设备发热情况。对于红外成像监测设备发热，还可以通过专用分析软件分析判断发热情况[5]。

对于封闭式高压开关柜，可红外测温整个柜体的温度，通过同一柜体上下部位温度的差异或不同柜体间的温度差异判断柜内是否存在发热情况。

3 结语

随着社会主义市场经济的进一步发展，安全、稳定的电力系统已经成了社会生产和居民生活的基本保障，变电站运行设备的安全、稳定运作直接关系着居民的切身利益。但是变电站运行设备发热一直是制约变电站稳定性、可靠性的重要技术因素。因此，企业要有效监控变电站运行设备发热问题。

参考文献

[1]邓云辉，孙福滨，涂林林.变电站运行设备发热及监控方法[J].中国高新技术企业，2012（09）.

[2]张月华，李林珊，张颖.变电站运行设备发热监控诊断方法的分析[J].中国新技术新产品，2012（03）.

[3]郭培元，张望山.变电站运行设备发热原因及监控方法[J].水利科技与经济，2011（06）.

[4]周一山，黄银伟.对于变电站运行设备发热及监控方法的讨论[J].水利科技与经济，2013（03）.

[5]蔡雅瑜，霍英博.研究分析变电站运行设备发热及监控方法[J].中国新技术新产品，2013（02）.