变电运行中电气及其接头发热分析处理和防范措施

【摘 要】介绍了电气及其接头发热原因，处理过程，指出电气接头发热对电力变电运行安全生产的危害性，通过分析事故原因，制定处理对策，有利于提高电力变电运行安全生产水平。

【关键词】电气接头；热故障；接触电阻；电缆

一、引言

电气及其接头发热在电力生产中可以说是随处可见，尤其在炎热夏天、大风等恶劣天气时更为明显。其分析和处理也相对比较棘手，但是它对电力生产却有不可估计的危害作用，下面总结出一点工作中的经验教训，并结合几起电气及其接头发热事件进行分析，使大家从中引以为戒，共同提高。

二、电气设备发热原理及原因浅析

（一）电阻损耗发热。按照焦耳定律，当电流通过电阻时将产生热能，这是电流效应引起的发热，大量表现在载流电气设备中，因而在负荷较大，电流通过大时，常发生发热现象。由电热公式可知，当负荷增大，电流通过较大时，电热也会成倍数增加，这种发热为电流效应引起的发热。

（二）介质损耗发热。电气绝缘介质由于交变电场的作用，使介质极化方向不断改变而消耗电能并引起发热。由此产生的发热功率为：

P=U2ωCtgδ

式中U——施加的电压；

ω——交变电压角频率；

C——介质的等值电容；

tgδ——介质损耗角正切值。

而这种发热为电压效应引起的发热。

由此引起的电气设备热故障又有多种多样：

1、环境原因：天气等气候问题引起的室外设备发热。例如：导体接头部位长期在大气中运行，长年受到日晒、雨淋、风尘结露及化学活性气体的侵蚀腐蚀电气接头，造成金属导体接触表面严重锈蚀或氧化，大风天气引起导线接头松动。

2、设备原因：电气设备的内部结构和运行方式存在的问题。例如：设备壳体内部的电气回路故障，绝缘介质劣化，供电负荷大，电流过大。

3、材料原因：不同金属的膨胀效应，不同材质接头接触表面的微电池腐蚀效应。

4、人为原因：安装施工工艺不严格，不符合工艺要求。例如焊接工艺差，紧固螺母不到位、未加弹簧垫、未拧紧，接触面处理不当等；

5、方法问题：在电气接头发热后，处理不当引起的屡次发热。例如：设备接触面小或只有一面接触，涂抹导电膏过多，吹附灰尘后再次发热，连接面的丝扣加工配合不当。

三、案例分析及处理

以下结合几次变电站内热故障分析，总结一般电气接头发热处理对策。

案例一：瓶窑变2号主变冷却器三相分控制柜内工作交流接触器上端电源线接入处导线发热最高达92.8摄氏度（C相）。用红外线测温仪所拍A、B、C三相图片如下：

分析：以上两张图片小红圈中均为2组不同介质接头同时接入工作交流接触器。细黑导线接头为铝质，粗导线接头为铜质。相关安措做好后由变检人员取出发现：两种材质接触面不平整有间隙，且各面氧化严重。由此造成接触电阻增大，使发热迅速上升。

处理：使用锉刀将接触面不平整部分锉平，使用砂皮纸将氧化物除去，再均匀涂上导电膏。

案例二：宁波500千伏河姆变电站发生所用变低压电缆着火造成的所用电全停事故。

分析：经现场初步分析，事故直接原因为运行中#1所用变低压侧电缆绝缘击穿，发生单相接地短路并同电缆原有设备另外一点接地构成两点接地形成环流，且低压侧电缆由于负荷电流大使其温度升高引发起火燃烧。

处理：考虑到当前正值高温时期，变电站所用电系统负荷较大，为防止低压动力系统电缆发热等缺陷引发短路故障，系统各单位应对所用电系统电缆缺陷、接地情况等进行全面检查，并全面开展一次红外测温，对所用交直流系统接线桩头、400伏电源电缆、蓄电池组出线电缆、电缆沟转角处等部位要进行重点检查。建议设计单位对全所交流电源电缆同沟集中布置方式进行研究，重要变电站不同所用变低压侧电缆宜分沟布置，强弱电电缆严格分层敷设；进一步明确变电站动力、控制电缆的防火阻燃等级，对所用变低压侧至所用电室之间的动力电缆采用较高等级的优质阻燃电缆。

四、防范措施

（一）对于新设备严格按照安装技术规范。对于新安装设备要认真进行验收检查，通过目视、手触判断其是否合格。对于重要部位接头，在交接时应做电气试验，进行导体接头接触电阻测试。无论铜或铝接头，连接后电阻值均不应大于同长度的原金属电阻值的1.2倍。变电所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。特别是设备线夹，应积极采用先进的铜、铝扩散焊工艺的铜铝过渡产品，坚决杜绝伪劣产品入网运行。

（二）设备检修时应该注意的问题。首先要找出问题所在，以隔离开关为例，发热源一般有这么几个方面：导线与设备线夹处，旋转球头，动触头触指。所以在处理之前要先判断发热源。在处理时，利用接触电阻仪进行测试，利用经验值进行判断后处理。

（三）设备运行中，加强巡视，及时发现问题。一般变电站都建在地区气候比较恶劣郊或山区，导体接头部位长期在大气中运行，长年受到日晒、雨淋、风尘结露及化学活性气体的侵蚀，造成金属导体接触表面严重锈蚀或氧化，氧化层都会使金属接触面的电阻率增加几十倍甚至上百倍，因此对于室外经常发生热故障的部位应使用红外线测温仪加强巡视跟踪，防患于未然。

另外在变电站线路一般处于风大雷多地区，尤其风力长期对线路的摆动，抖动等力的作用下，造成线路接头松动。因此在风力比较大的地区也应引起注意。

五、总结

电力生产事故无大小，电气及其接头发热在电力生产中是比较常见的，但其对电网安全运行确有着很大的影响，一次小小的发热有可能给安全生产带来很大的危害。特别现为迎峰度夏用电高峰、迎奥运保供电期。电气及其接头发热极易造成非计划停电事故。因此必须引起注意。以上是我对电气及其接头发热的一点初步认识，其中有许多不足，应在今后的学习和实践中不断完善和丰富。

参考文献

[1]张全元.变电运行现场技术问答[M].北京：中国电力出版社，2004，（6）.

[2]天津市电力公司.变电运行现场操作技术[M].北京：中国电力出版社，2005，（1）.