电气设备热故障分析及对策

电气设备热故障分析及对策

马立志

（中山瑞科新能源有限公司广东省中山市528437）

摘要：随着电力行业的不断发展，电气设备在许多领域都得到了应用和推广，但在设备的运行过程中，电气设备发热的现象时有发生，极大地缩短了设备的使用寿命。为了确保电气设备运行正常，就必须了解电气设备的发热的原因，并找出相应的解决方法。文章针对电气设备热故障进行深入分析，并在此基础上讨论了预防电气设备热故障的措施，以供参考。

关键词：电气设备；热故障；原因；措施

在电力系统中，电力设备占据主导地位，它的正常运行直接关系到整个电力系统运行的可靠性，甚至会影响整个社会的发展。但随时间的推移，电力设备的老化现象越来越严重，电气设备热故障也经常出现，这种现象直接影响电力系统的正常运行。由于热故障原因很多，所以必须分析这些热故障的原因并提出了其相应的解决策略，用最短的时间使电气设备恢复正常运行状态，提升电力系统运行的可靠性。

1、电气设备热故障

1.1外部热故障

电气设备接触不良是电气设备中最常见的外部故障，这种情况大都是因为电气裸接头长时间暴露在空气中。如果出现接触不良的情况，就容易引起电气设备热故障。在接触不良的情况下，加之电气裸接头需要承载巨大电流，接头处的温度会急剧升高，从而导致电阻增大，以此造成恶性循环，为电气设备运行埋在安全隐患。这种类型的热故障是最经常出现的热故障，大约占了外部热故障的90%以上。经验表明：线夹与刀闸触头出现热故障的频率最高，大约占总外部热故障的78%。因为线夹与刀闸触头的特殊性能，其平均温升比较高，大概在30℃左右。与此同时，其外部接头的平均温度上升也更为明显，大约在20℃~25℃之间。在实际的测试过程中，我们按照外部故障温度上升的数值来划分等级，一般情况下分成三个等级：轻微、一般、严重。具体等级视实际情况而定。

1.2内部热故障

电气设备的内部热故障也时有发生，电气设备内部热故障主要是指由于电气回路故障及绝缘子介质变质引起的故障类型。电气回路故障是由于密封在电气设备壳体内以及绝缘材质内的电气线路温度上升而导致的电路故障。因为内部热故障具有巨大的潜在危险性，必须在最短的时间内对内部故障进行分析判断，并对产生故障的位置进行精确定位，尽可能降低损失。对内部热故障的判断需要对电力设备的内部性能结构和特点进行细致的分析，并根据传热理论对金属导电回路进行研究，与此同时，还要研究绝缘油、气体等因素对热传导的影响。另外，总结分析电气设备的外部温度分布的热图像也可以实现对电气设备内故障的精确定位，这是判断内部故障的重要途径。关于高压电气设备内部热故障的判断，可以结合高压电气设备内部热故障的特征进行分析。由于高压设备的电气回路长时间被密封在绝缘类材料中，电气设备内部热故障一般会发热很长一段时间且相对较稳定，同时也与周围故障点之间的导体或绝缘体的材料发生一定程度的传热，导致电气设备的局部温度急剧上升。这种特征为高压电气设备的故障检修提供了重要的方向。为了确定高电压电气设备的热故障，首先可以检测高压电气设备周围材料的温升情况，进而判断高压电气设备的内部热故障。

2、预防电气设备热故障的措施

由于造成电气设备热故障的因素有很多且复杂，比如：电气设备结构性能的原因、操作错误的原因，电压电流过大的原因，特别是电气设备结构性能的原因，我们应该对电气设备加以改进和创新，以解决当前出现的问题。因此，应全面考虑电气设备热故障的处理措施，以减少或预防电气设备热故障的发生。

2.1加强对电气设备配件质量的管理

在电气设备运行过程中，经常有很多配件因其质量不符合使用标准而引起电气设备热故障的发生。因此相关管理人员必须加强对电气设备配件质量的管理，要保证电气设备所配备的部件都可以符合相关使用标准，以确保电力系统及电气设备运行的安全性和稳定性。例如，对于电气设备及母线夹具配件的选择，我们应该根据实际的使用情况来选取高质量的配件，主要是根据载流的容量来选取，在选取过程中要确保配件具有良好的热稳定性，并且这些指标需要满足配件的设计标准。通过加强对配件质量的管理，可以有效地预防电气设备热故障的风险。

2.2提高巡视检查质量

巡回检查是及时有效地发现电气设备热故障的重要途径，只有不断地提高设备巡视检查的方法和质量，才能让巡回检查工作在预防电气设备热故障中发挥最大的作用。目前，各单位对巡视检查工作都落实到具体的事项上，比如规定了巡视检查的路线和频率。对于运行的设备，值班人员要定时检查连接头的发热情况。判断一些连接点过是否热可通过观察来确定，比如运行中的连接点如果过热就会失去表面的金属光泽，附着在导体连接点的色漆颜色会变深等。值班人员必须根据巡视检查的要求进行全面细致的检查，及时发现并处理各种设备故障和设备隐患，以防事故的发生。除定期检查外，还应根据设备的特点、运行方式、负载状况等进行巡视检查。比如选择在下雨或下雪的天气观察设备过热情况是最好的。再比如在夜间关灯巡视，也会观察到一些接触点过热的现象。

2.3加强检修质量

（1）金具质量。工作人员应当根据设计要求来选择优质的母线设备线夹金具，其载流量及动热稳定性能都要符合使用标准，坚决杜绝劣质产品入网运行。

（2）抗氧化。电气设备连接头的接触面应采用抗氧化处理。应优先考虑使用电复合脂肪（即：导电膏）取代传统的凡士林。

（3）对插头的接触面的处理。插头是电气设备中最容易发生外部热故障的部位，导致这个现象的原因是插头的接触面太小，而电阻太大，特别是电流量过大时，更容易发生热故障。因此，对电气设备插头的接触面进行处理是非常有必要的。一方面需要确保接触表面平滑，这样更有利于良好接触，另一方面要避免电气设备插头插不到位而造成接触面积太小的现象，这样才可以预防在大电流传输的过程中因为高电阻而造成的外部热故障。

（4）紧固压力控制。一些维修人员对接头的连接上存在很大的误区，他们认为把连接螺栓拧的越紧越好，但事实并非如此。由于铝质母线的低弹性系数的特征，当螺母的压力达到临界压力值时，如果再继续对其增加不当的压力，将导致接触面的局部变形，从而减少接触面积，增大接触电阻。因此，当螺栓紧固时，螺栓不能太紧。可以用力矩扳手对其紧固，以避免压力过大。

（5）工艺程序。为连接点安装开发技术规范程序。按照造成连接点过热的不同情况，开发出不同的工艺规程。严格按照规范程序进行安装。

3、结束语

电气设备热故障严重影响着电气设备运行的可靠性，因此，预防和解决电气设备的热故障至关重要。分析和判断造成电气设备热故障的原因，加强对电气设备的维护和检查，才可以降低热故障的发生的频率。

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马立志（1987.06-），男，广东省中山人，湘南学院电气工程及其自动化专业，大学本科，单位：中山瑞科新能源有限公司，从事太阳能碲化镉薄膜电池设备制造：自动化工程师