变电站运行中设备发热的原因及监控方法研究

变电站运行中设备发热的原因及监控方法研究

司文赛

广西电网有限责任公司钦州供电局广西钦州535000

摘要：变电站的电力设备在运行过程中会产生发热的情况，长时间的发热会影响电力设备的使用寿命和运行效率。如果电力设备的运行效率下降，则会影响变电站电力资源输送的质量，影响居民正常供电，甚至造成重大的经济损失。本文主要分析了变电站运行过程中设备发热的原因，并针对这些原因提出了相关的解决方法，希望减少变电站运行过程中存在的安全隐患，为社会提供更加高效、高质的电能。

关键词：变电站；电力设备；发热原因；监控方法

引言：

随着计算机、信息技术、控制技术的进步和发展，极大的促进了电网的发展，国家电网逐渐向智能化、自动化方向发展，越来越多的电子设备大量应用在电力系统中。这些电子设备在运行过程中会散发热量，变电站是整个电力系统的枢纽，承担着分配电能、控制电流和调节电压的责任，一旦变电站的电力设备因为电力负荷增大或者外界气温升高导致设备温度过高，那么电力设备的连接点可能被高温融化，一旦设备的连接点融化，那么则可能影响变电站的发电，造成大面积的停电事故。所以变电站在运行过程中，电力工作人员需要对电力设备的发热情况进行有效地监控，分析发热原因，并采取相应的方法解决发热问题，确保变电站的正常运行。

一、变电站运行中设备发热的原因

（一）设备接头发热的原因

变电站运行过程中，电力设备接头发热的原因主要有以下几个方面：第一，电力设备的设计问题。一些厂家生产的设备无法达到变电站运行要求，一些零部件长期运行很容易散发热量。第二，设备安装问题。电力工作人员在安装设备的时候，没有按照设备安装流程和方法进行，设备安装不符合安装规范，一些接头处理不到位，所以设备接头很容易出现发热的情况。第三，则是设备维护问题。变电站的工作人员在日常维护过程中，没有按照设备维护要求进行操作，给设备运行过程中带来一定的隐患，从而导致设备接头发生发热的情况。同时，变电站设备在运行过程中，还会受到其他因素的影响，从而使得变电站发生发热的情况。

（二）变压器发热

变电站的设备在运行过程中会出现涡流损耗的现象，出现这种现象后变压器的上下两节油箱旋螺栓的连接部分会散发大量的热量。此外，电气设备的放油阀门也容易出现发热的情况，一般情况下，发热点在高压绕组的一侧，金属环单相电缆也会发生涡流，从而导致设备出现发热的情况。同时，电力设备的开关内部在长期运行过程中也会出现发热的情况。

（三）设备刀闸发热的原因

刀闸发热主要有两个原因，一个是刀闸本身的质量问题，刀闸的生产质量无法达到设备长期运行的要求，设备在安装之前就存在隐患，所以在运行过程中，很容易出现发热现象。比如GN6-10系列的刀闸，在运行过程中就算电流比额定的电流值少60%，设备还是会发生发热现象。此外，电力工人在安装的过程中，没有按照刀闸正确的操作方法和流程进行安装，给刀闸运行带来了一定的安全隐患，影响了刀闸本身的使用寿命。比如10KVGN的刀闸，它的静触头和动触头在同一轴线上，如果动触头比较松则很容易出现接触不良的问题，而GW4刀闸的静触头和动触头在同一水平线上，一旦出现误差，则会降低触头的流通能力。

（四）外界因素导致的发热

外部环境的变化也会影响变电站设备的运行质量和使用设备。比如夏天温度过高，那么设备在运行过程中很容易发热，并产生持续的高温，导致设备被氧化或者腐蚀，造成设备接触不良，如果不采取有效的措施，那么则可能进一步加剧腐蚀的面积，从而增加变电站运行设备的局部电阻，从而引起电力事故，造成大面积的停电，给电力企业造成巨大的经济损失。

二、变电站运行设备发热的监控方法

（一）定期红外测温法

近年来，随着科学技术的发展，红外测温技术也得到了极大的发展，红外热成像技术广泛应用在我国电力行业中。电力设备在运行过程中，红外测温技术能够及时发现设备发热原因，为我国电力安全、可靠运行提供保障。但是红外测温技术对测温的环境有一定的要求：即检测环境的温度必须高于0℃，测量的湿度小于80%。并尽量避免在雷雨、冰刨、雨雪等恶劣的天气进行检查。如果检测是在户外进行，则必须在日出之前，日落之后，或者在夜间进行检测，如果在室内进行测温，需要把所有的照明灯具关闭。红外测温检测法还需要注意以下两点：第一，新投入的设备在使用前必须在预定的负荷下进行测试，按照运行方式和负荷变化纳入政策测温周期，并进行调整。第二，红外测温法必须对设备进行两次检查，一次正常的设备检修，另外一次则是在温度和负荷比较高的情况下进行，如果设备出现问题，还需要进一步的核实、调整。下图是红外测温流程图：

（二）发热诊断法

发热诊断法有两种同类比较法和设备外部热缺陷诊断法，变电站运行设备既要考虑到电流的影响，还要考虑到外部设备存在的热缺陷问题。不同的设备所使用的检测方法也不同。比如隔离开发则应该检测动静接头、顶帽接点和弹簧触头；设备接头则重点检测外部引流接头和配套接点线夹。

（三）在线温度监测预警系统

随着电网的发展，越来越多的新技术、新设备广泛应用在电力系统中。在线温度监测预警系统由测温通信终端、无线温度传感器、测温数据管理服务器和客户端构成。测温通信终端负责收集无线温度传感器发送出来的无线信号，并将无线信号海员数字温度信号，然后把数据发送到数据管理中心。无线温度传感器则是采集监测点的温度，并通过自身的转换电路将温度信号转化为无线信号发送出去。测温数据管理中心是整个监控系统的枢纽，它负责采集和存储变电站温度信号，并对所有的温度信息进行管理和配置。管理中心能实时显示各个监测点的数据信息，比如温度变化，即便在无人值守的情况下，如果发现监测点的问题超过了最高限值，系统会立即将警报信息通过GPS短信报警主机发送到变电站的管理人员手机中，变电站管理人员能够第一时间了解到温度变化，并立即进行有效的处理，防止安全事故的发展。客户端则是采用网络的形式，在网络中安装相应的软件程序，并根据不同的变电站管辖范围以及各个部门的职责信息，通过列表、曲线、报警、图形等方式对其进行监督。

（四）提高电力工人的职业技能

变电站设备运行过程中出现发热的情况，很大一部分原因就是由于电力工作人员没有按照设备操作方法和流程进行，给设备的运行留下了安全隐患。所以电力部门应该加大变电站设备安全使用的管理，提高变电站工作人员的职业技能以及安全意识。并制定相应的奖惩措施，对在工作中不按照操作流程和方法进行的职工采取一定的处罚，确保电力设备的安全、正常运行。

结语：

变电站是整个电力系统的枢纽，承担着发电、配电的功能，一旦变电站出现，则会对整个电网造成影响。变电站在运行过程中，由于设备本身质量问题、外部环境以及人为因素，造成设备发热现象，从而引发一些电力安全事故。所以电力企业应该检查设备发热原因，并采取有效的方法进行处理，确保变电站安全、可靠运行。

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