(太原理工大学电气与动力工程学院山西省太原市030024)
摘要:变电站运行设备发热是整个电力系统中亟待解决的安全隐患问题,如果无法及时发现并即刻处理,后果不堪设想。因为一旦变电站运行设备发热严重的话,就有可能出现运行设备的连接点被烧断的情况,甚至会导致大面积的停电,乃至火灾等情况的发生。所以,留心总结变电站实际运行的各种情况,收集相关数据,深入分析,就能够发现导致运行设备出现发热情况的原因,并通过分析原因来找到解决的方式、途径。因此,本文对电力变电站运行设备发热原因及预防对策进行分析。
关键词:电力变电站;运行设备;发热原因;预防对策
变电站在电力系统的运行过程中发挥着十分重要的作用,是电力系统中主要的电力设备,起到调整电压、控制电流、分配电能等作用。电力变电站在运行的过程中会发生各种各样的故障,其中发热作为最为常见的一种故障,会直接影响电力系统运行的安全和稳定。因此,如何确保电力变电站设备正常运行以及有效避免各种故障发生是电力行业面临的一大技术难点。
1变电站运行设备发热的危害
变电站运行设备出现发热的现象主要是由连接点造成,设备电流回路的连接点由于受到自然因素的影响,比如风吹、下雨等,当遇到这些情况连接点则非常容易遭到破坏。当连接点发生氧化、腐蚀等破坏之时,在连接处的接触电流将会增大,此时就必须进行及时的处理或者适当的降低电流,否则就会出现发热现象造成更大危害。运行设备出现发热故障一般情况会造成四大危害:第一,发热导致材料不断的发生劣化,由于此时温度较高所以很容易脆化绝缘材料进而降低性能,最终导致保护效果大大降低。第二,引发火灾。当温度达到一定的程度就会完全破坏绝缘线,绝缘线被破坏进而导致短路,短路则非常容易引起火灾。第三,加大电阻,增加电能损耗,损坏设备。第四,导致停电。当运行设备出现发热故障并且没有及时发现和处理,而此时正好是单台主变运行,将会引起大范围的停电,严重影响人们的正常生产生活活动。
2电力变电站运行设备发热原因分析
一般变电站运行设备出现发热现象的常规原因主要有以下几个方面。
2.1设备运行中超负荷工作
根据焦耳定律不难发现问题的原因,在设备发热的过程中决定发热程度的是设备电流的平方数和设备的电阻,它们成正比例关系。在额定电流的设置下,电力设备在工作过程中自身可以承受一部分发热,可以在超长的工作时间内都不会出现这种发热的现象。但是相反设备如果超过了额定电流,那么在短时间内设备的自身承受发热能力就会下降,这也就会导致设备过热而致使设备烧坏。
2.2接触不良
设备的安装设计不规范导致设备接触不良或者接触面积过小等问题的出现。或者因为日常的检修工作不严谨,造成连接点的不牢固。根据热胀冷缩原理,气温的急剧变化也会导致设备接头松动的问题出现。这些原因综合起来都是导致接触点电阻过大的关键,电阻越大就会导致设备温度过高并持续发热,从而引发设备失火造成事故的发生。
2.3材料本身导致发热的原因
在一定程度上,材料本身质量的好坏能够充分的体现发热程度,质量好的材料电能输送率高一些,不容易导致发热,享福,质量差的材料在运输电能的过程当中,会损耗更多的电能,产生更多的热量;材料的材质也是个因素,不同的输送材质有不同的电阻,电能输送率也不尽相同,产生发热现象的频率也不相同。
2.4外部环境引起的发热
电力变电站运行设备会与外界环境相互接触,由于闸刀等长时间暴露在外界环境中,设备的闸刀与接头位置很容易被腐蚀,增大闸刀处的接触电阻,导致接触不良的情况出现。如果不及时处理,会造成局部温度上升,引起供电事故。
3电力变电站运行设备发热预防对策
3.1加强监控,控制运行状态
加强对运行设备的监控,控制运行状态,保障设备运行的安全性和稳定性。一般的监控诊断主要有两种方法,第一种是示温蜡片法。这种方法的具体使用就是根据每个连接处的具体情况,然后将示温蜡片粘贴其上,通过蜡片将连接处的温度情况准确反映,最后工作人员就可以通过蜡片的显示进而判断运行设备的温度情况是否正常。第二种是远红外测温法,这种方法又包含了两种监控方式,即红外测温和红外成像测温。两种监控方式当中,后者比之前者更为精确,不过此种方式所需要的操作成本较高,所以在当前的使用并不普及。
3.2做好供电设计安装和设备质量检测
随着人们对电能需求的增大,对变电站的设备负荷能力要求也有所提升。所有的变电运行设备在选型时,应充分考虑该地区的供电负荷潜能,选择的设备要具有长期高负荷供电的能力。另外,在设备进行安装前,要对设备进行统一的质量和性能检测,确保其质量符合供电标准,例如导线的线径、导线线夹的规格,刀闸瓷瓶是否有破损或者表面有异物等。将设备质量问题消灭在运行之前。
3.3强化对变电站运行设备的定期巡查
要能以多种方式对变电站设备的安全性得到有效保障,巡查人员在设备的情况上要详细的了解。将变电站工作人员的整体素质有效提升,保障变电站长期安全的运行,要结合变电站的实际需要以及职工岗位等,加强对相关人员的培训,提升职工的综合素质,还可从管理层面得到加强,针对工作中一些违规操作的要进行严格处罚,并要能够加强这一方面的管理制度的完善,执行过程中也要能够得到有效落实。
3.4安全管理,杜绝误操作
安全管理对电力部门来说占据着举足轻重的地位。由此,相关部门应该提高管理水平,完善管理制度,确保电力变电站安全运行。只有严格实施安全管理制度,确保工作人员具备一定的安全操作意识,才能确保电力变电站正常运行。
3.5发热诊断法
在使用红外温检测法检测变压器运行设备之后,还需要进一步诊断与评估所测的温度,一次来判断设备是否能够处于安全的运行范围内。目前,同类比较法和设备外部热缺陷诊断是国内最常用的方式。
同类比较法包含:第一,如果电器回路相同,三相电流对策,并且运行设备的情况基本一致,就可以对电流致热型设备所对应的部分的温度变化情况来加以分析,一次来判断设备是否处于安全的运行状态下。如果三相设备不正常,就可以将此设备同回路中的其他设备进行比较,以此来对其实际情况加以判断。第二,如果三相负荷电流不对称,就要考虑所受的负荷电流影响。第三,如果电致热型设备的型号一致,可以通过温差来对其设备是否处于正常的运行状态来加以判断。诊断电力变电站运行设备的发热情况,不仅可以了解内部电流对设备可能产生的影响,同时,还能了解外部存在的热缺陷。如,隔离开关主要是对弹簧压接的触头、开关两端顶帽节点等进行诊断。
结束语:
目前,我国的电力变电站正在运行过程当中,运行设备的发热故障很常见,针对这个问题,就要提高检修人员的预防意识,做到及时发现异常发热,并且能及时做出补救措施和预防措施,避免犹豫发热造成的火灾及停电事故等,与此同时,还应该加大监控力度;提高操作人员的安全意识,对发热的危害应有足够的重视程度,从而尽量避免错误操作事件的发生,保证运行设备的安全性和稳定性。
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