变电站刀闸发热的预防及处理方法浅析

变电站刀闸发热的预防及处理方法浅析

刘昊翔

内蒙古自治区包头市供电局修试管理二处检修一班 内蒙古自治区包头市 014030

摘要：随着社会经济飞速发展，变电站事业已步入崭新发展阶段，变电站高效运行和各项设备运行情况紧密相连。在变电站运行中，刀闸是不可忽视的重要开关装置，实际操作中，极易出现发热故障，必须做好检修与维护工作，使其处于安全、稳定运行中。因此，本文多层次客观探讨了变电站刀闸发热，分析了变电站刀闸发热检修维护以及发热预防对策。

关键词：变电站；刀闸发热；预防；处理措施

前沿

在电力系统当中，其中变电站刀闸为变电系统与输电过程中非常重要的元器件之一，因为它能够合理有效的确保电力系统正常运行以及整个电力系统的质量。然而，在运行的过程中，存在着非常多的因素使得刀闸发生故障。比如说，开关没有分合时、控制的回路存在短路现象以及发热的一些问题，这些都将可能会使刀闸产生故障。在一般情况之下，刀闸装置中并没有安置温度检测的控制装置，于是导致工作人员对其难以发现，最终产生一些发热的缺陷。要是导致长时间在温度过高的情形下进行运转的话，那么它将会使其使用的寿命严重缩短，其绝缘性也会下降，为此，对变电站中刀闸发热的问题与处理进行研究是非常有必要的。

一 、发热原因分析
1.1导体发热的原因
  导体发热的原因有很多。具体来说首先，隔离开关的导电体是由静触头和动触头两部分连接而成。导体存在电流流过时就会有一部分电能转化成热能，长期使用会导致导体的温度不断升高；其次，我们通过电热效应的公式能够清楚的知道。导体的温度与导体自身的电阻、通电时间都有直接的关系。最后、导体所处的外界环境温度，隔离开关产生热量的主要原因就是由于隔离导体自身有较大的电阻，当流过的电流较大和通电时间比较长等因素结合起来，就会导致导体的温度快速升高。

1.2隔离开关发热的原因
  隔离开关是变电站刀闸的重要组成部分之一。在实际使用过程中隔离开关会通过较大的电流，而此时如果电流超过隔离开关自身的额定电流，隔离开关长时间的通过超过自身额定电流的电流量时，隔离开关导体就会越来越热。另外，隔离开关触头发热。由于电网供电需要和其他一些原因就会使隔离开关的服役期限超过正常使用范围，不能根据相关规定和计划实施检修工作，再加上防雨帽配装不合理导致雨水进入触指及触指座内，造成弹簧长时间处于受力和疲劳的状态，这会对弹簧的性能产生负面影响，例如弹簧锈,变形弹力大幅度下降的，使得接触电阻也会跟随着接受压力的增大，这就是造成隔离开关触头发热的重要原因。

1.3环境温度过高
  实际上，导体在不同的温度条件下，所能承载的实际电流也是不相同的。由于外界环境升高，导体本身的电阻阻值也在相应的增大，电阻增大会使导体自身的热量提高，然后温度的提升又会导致电阻增加，形成了一个恶性循环。实际上的电流还没有达到实际的额定值，温度的提升也有可能超过温升标准。

 二 变电站运行设备发热的主要原因分析
  2.1分子运动速度加快而导致发热
  变电站在电能转化为热能的整个过程中，相关运行设备的电子以及分子会不断的进行碰撞与摩擦，因此使得导体内部的分子不断的积聚大量的能量，分子运动的速度也在不断加快。通过焦耳定律能够得知，导体的热量以及电流的面积是成正比例关系的，而与电阻成反比例关系，因此可以说导体的发热量以及导体的面积两者是成正比例关系的，因此最终促使变电站运行设备产生热量，其表面温度越来越高。

2.2刀闸发热
  由于刀闸的质量不过关，会产生刀闸发热现象，例如刀闸老化，在检修调试过程中，当其处于正常运行状态时，电流值小于额定电流值的60%，刀闸仍然会出现发热的现象。第二变电站运行设备在其安装过程中存在问题，因此导致设备发热。如设备的安装调试质量未达到标准要求时，就会使运行设备产生发热现象。例如10KV GN的刀闸，当动静触头部均处于相同轴线时，若发生接触头松动的情况，就会由于接触问题而导致设备发热。

三、刀闸发热的处理
  刀闸的正常运行对变电站打稳定工作具有重要影响，因此我们不但要认真分析刀闸发热的原因，而且还要采取有效措施来处理刀闸发热问题。一般来说刀闸发热缺陷的性质分为三个等级，分别是一般、严重、危急。在遇到刀闸发热问题时，要按照以下三个步骤进行处理。第一、现场工作人员要对刀闸发热的情况进行初步的分析和判断。发现如果是动触头发热，那么就将动触头拆解下来，及时清除动触头表面的烧痕以及氧化物。并且还需要对弹簧的性能进行检查。发现弹簧老化，螺栓连接不畅时要及时更换；如果是静触头发热，则需要对进出头表面和导电杆接触部位进行细致检查，查找放电痕迹以及氧化物，弹簧垫片是否退火老化、螺母是否松动，此时就要清除氧化物，磨平表面，然后按照相关的规范工艺进行修复。第二，如果是引线夹或者接线柱发热，那么在处理时首先应把接线柱与绿帽内的转动连接部分拆解下来，细致的检查这些元件连接表面是否有烧伤痕迹或者氧化物，固定螺丝是否有松动现象，然后对表面进行打磨和去氧化物处理。处理完毕以后按照安装工艺流程复装。第三，变电站值班人员也可以利用红外温度测量仪器对刀闸发热部位进行测量，以此来判断具体发热情况。然后进行登记汇报调度，再做后续处理。

四、刀闸发热的预防
  变电站的刀闸发热会给变电站稳定运行造成很多不良的影响，因此变电站的技术人员必须根据变电站本身的实际情况采取有效措施来预防和减少刀闸发热问题的发生。具体来说有以下几点措施：第一、结合所用型号刀闸的使用说明和刀闸所在间隔的负荷重要性，适当缩短大检修周期，定期维护，避免设备发热。第二、加强日常的维护和巡检工作。发现温度异常时的情况及早做出应对策略，可以积极的采用那片测量和红外线测量等有效的方式，加大对刀闸温度的测量。第三、利用监控设备对刀闸设备的温度进行专门的监测，装设电气节点温度在线监测系统，实施远程监控。并且安装温度，报警装置。第四、在设计阶段就应该统筹监控考考虑全面。结合变电站的实际情况，在设计刀闸时要满足电流的负荷，使每个刀闸都能够在使用中充分保证安全稳定。最后，在引进新的隔离开关时，应该充分测量整个导电回路的电阻，反复核算隔离开关是否满足要求。并且还要也可按照相关规范进行安装，尤其要注意避免中间触头合闸时单边接触。

五、结语
  总而言之，在运行过程中，电力企业要高度重视变电站刀闸发热，全方位客观分析出现的发热故障，进行合理化检修与维护。电力企业要注重变电站刀闸科学设计，加大维护力度，做好测温工作，科学设置在线监测装置，提高维修人员综合素质等。以此，最大化降低变电站刀闸发热故障发生率，降低运行成本的基础上，实现最大化的经济效益，不断增强其核心竞争力，促使新时期变电站处于高效运行中，走上健康稳定发展的长远道路。
  参考文献：

[1]金涛.电力变电站运行设备发热原因及预防对策[J].科技风,2019(24):198.
[2]熊灏,高志鹏.低压刀闸发热现象分析及预防[J].绿色科技,2018(14):215-216.
[3]关立军.分析变电站刀闸发热的预防及处理方法[J].机械管理开发,2018,33(04):186-187.