变电站电气一次设备的发热和处理分析

变电站电气一次设备的发热和处理分析

刘旭东

国网黑龙江省电力有限公司检修公司黑河运维分部 黑龙江 黑河 164300

摘要：近几年，随着社会的发展，电力的需求也不断提高，在供电过程中，发电机、变压器、断路器、隔离开关、母线、电力电缆和输电线路等发、输、配电的主系统上所使用的一次设备过热成为了导致非计划停电检修的主要因素，停电不仅给企业带来极大损失，也给用户的生活带来极大的不便。因此，如何解决好一次设备过热导致的非计划停电是摆在我们面前的实际问题。本论文针对变电站电气一次设备的发热和处理情况进行简要分析，通过处理过热故障，举一反三，在日常的维护中对出现过故障的设备及线夹进行特殊巡视；对同类型设备可能出现的故障，制定检修作业指导书；对于发现暂不影响设备运行及电网稳定的缺陷，在年度检修停电期间进行消缺，确保设备无过热隐患，为电网安全稳定运行打下扎实基础，提供理论及实践保障。

关键词：一次设备；发热；处理分析

引言

运行中的变电站内设备出现不正常的过热现象，如果不及时发现和正确的进行处理，会使故障蔓延扩大，有的会使热源传导至设备内部(变压器、电流互感器、开关)，有的会引起烧断引线或发生相间短路，如严重过热部位发生在主接线，会直接危及电力系统的安全稳定运行，后果不堪设想。对于过热部位的检修处理，如果方法不正确、不彻底、会使过热部位恶性循环，造成电力设备重复操作停电，损失负荷，直接影响经济效益。所以，怎样按照工序工艺标准要求，正确掌握发现和处理电力设备各类电气过热缺陷故障的方式、方法和工作技能，持续促进了专业技术管理工作的改进和完善，是一个非常重要的课题。

1、变电站主要的一次设备

在变电站中，主要装设的一次设备包括电力变压器、高低压断路器、隔离开关、互感器(包括电压及电流互感器)、GIS电力设备等。其依据各自的特点，发挥不同的功能。电力变压器是电能变换的重要设备，它能够对电网和下一级用电设备之间的电压值、电流值、阻抗值进行变换，起到隔离和稳定电压的作用；断路器装设有灭弧装置，能够对正常或异常回路的电流进行可靠的开断及承载；隔离开关是电力系统中应用广泛的隔离器件，当回路中无负荷电流时进行线路的开断操作，起到改变系统运行方式、开断小电流线路的作用；电力系统中的互感器通过自身的变换作用，将电网一次侧的高电压、大电流转换成相对较小的数值，便于二次侧设备进行相关的测量及保护操作。

2、变电站一次设备安全运行的重要性

变电站一次设备的安全可靠运行对整个系统的运行质量至关重要。变电站中的一次设备是电网整个发电、输电、变电、配电环节设备中的重要一部分，变电站一次设备质量及运行的状态直接关系到电网的安全性、可靠性、稳定性及抵抗事故的能力。由于一次设备直接参与电网电能的输送过程，因此，当其发生故障后，可能会对变电站的上一级或下一级的供电产生影响，严重时可能引发断电事故，甚至大面积停电，不仅会给电力系统的维修工作带来压力，更会给电能用户的生产、生活造成损失。对此，在变电站运行过程中，应当明确一次设备的重要性，积极的采取措施，加强对变电站一次设备的日常检查、巡视、实时监控，及时排除潜在的故障隐患，制定切实高效的故障应急预案，掌握故障的排除方法、事故的产生机理，将变电站一次设备的故障率降到最低。

3、变电站电气一次设备发热原因
3.1 设备老化
电气一次设备在正常运行的过程中会产生热量，控制其温度处于合理范围之内，是保障其运行可靠性的关键。设备在常年运行中出现的老化问题，是导致发热量过大的主要因素之一。设备老化导致的发热问题，会烧毁电气元件甚至引发电力安全事故。很多变电站由于只顾眼前经济利益，迫于经济成本压力，设备运行多年未进行更换，导致老化问题日益严重。
3.2 人为操作失误
工作人员操作的规范性与否，是决定变电站运行质量的关键。电气一次设备的结构较为复杂，对于操作人员的专业性要求较高。在电气设备材料的选择时，如果没有根据实际生产情况进行选择，很可能由于规格和型号不符导致发热问题的产生，影响整个电力系统的运行。很多工作人员的操作能力较低，没有接受正规而系统的专业培训，对于很多现代化技术与设备的运用不熟练，也容易由于操作失误导致设备的发热问题。工作人员在检修中人浮于事，形式化问题严重，没有意识到巡检工作对于变电站的重要意义，导致其中存在的发热问题没有被及时发现。
3.3 过负荷问题
在当前现代化建设速度逐步提升的趋势下，电力系统承担的电力运行负荷也较大，只有及时对电气一次设备进行优化与更换，才能够满足当下用电需求。线路故障的发生，使得设备接头承担的负荷增加，超出电力设计值后会引发发热问题。接头熔断状况的发生，是造成大面积电力事故的主要原因，降低了经济效益与社会效益。在当前智能电网建设与电网改造工程中，很多变电站的电气一次设备不能满足社会用电需求，导致过负荷问题的出现。

3.4 使用设计不合理
电气一次设备的设计，是决定其运行状况与使用寿命的关键因素，超负荷问题和发热问题的出现，都与设备的使用设计不合理密切相关。随着社会用电量的持续增加，电气一次设备的设计模式逐渐体现出了不适应性，如果没有及时对其进行优化与改进，将会导致超负荷运行的状况出现。在导体设计当中，未考量不同金属导体对发热产生的影响，也会引发设备温度过高的问题。

4、变电站电气一次设备发热处理措施
4.1 提升技术水平
利用分布测试法对电气一次设备的发热问题进行处理，能够有效防止电阻的过于集中导致的发热问题。确保测量结果满足设备运行标准的同时，对每一个接触点电阻进行测量。此外，也可以利用电路电阻测试仪器进行检修，通过运用双臂电桥测试手段，有效解决电气一次设备的发热问题。载流金属导体温度会由于电流热效应的存在而升高，导致接触电阻的增加。100A恒流应用在同路电阻测试仪中，确保测试电流试验的顺利进行，能够对接点氧化问题和设备运行温升问题进行判断和评估。测量精确性会受到内部温度的影响，在接点部分不采用分段测量的方式。与此同时，还应该对接触面进行有效处理。在变电站的运行过程中，由于刀闸的频繁操作和检修等，会导致镀银层等出现磨损问题，对于磨损严重的刀闸应该进行及时更换或者挂银处理。为了避免复合脂的堆积导致放电现象的发生，可以加强导电接触面上凡士林的涂抹，有效控制其接触电阻，缓解电气一次设备的发热问题。
4.2 加强巡视检查
对于变电站电气一次设备进行巡视检查，能够有效发现其中存在的发热问题，在此过程中应该明确巡检的次数与线路，制定完善的巡检计划。当接头导体颜色加深或者光泽暗淡时，那么应该对其进行电阻测试。如果接触点接触电阻过高，那么应该及时对接头导体进行更换，避免温度过高现象的产生。制定完善的巡视检查制度，明确岗位工作人员的责任，及时发现变电站运行中的安全隐患，提升运行安全性与稳定性。此外，还应该对设备的老化问题进行检查。及时更换老化的电气一次设备，能够有效防止发热问题的同时，降低设备运行损耗，提升变电站的经济效益。尤其是对于长期处于恶劣自然环境中的设备，应该增加巡检的频次，通过保养和维护的方式延长其使用寿命。
4.3 改善使用设计
智能电网建设工作的推进，使得用电量的预测更加精确。因此，变电站应该对当地用电负荷进行总结与分析，以准确预测未来用电负荷增长趋势，以提升电气一次设备的使用性能，满足社会未来的用电需求。对于电气一次设备生产厂家的资质进行审核，确保金属材料质量满足变电站运行要求。以变电站的实际生产状况为依据，对变电站导体进行合理设计，分析不同金属材料对发热状况的影响。如果变电站电气一次设备不能够满足运行负荷要求，应该对其进行合理改造，确保变电站的运行效率与安全。
4.4 提升工作人员专业能力
在变电站的运行当中，工作人员的专业能力是决定性因素。在电气一次设备的运行维护中，应该明确维护与管理的相关标准，并严格监督设备的维修与养护工作，防止违规操作现象的发生。对于工作人员进行专业培训，明确测温技术与测温仪器的使用方法，严格遵照仪器使用规范开展测试工作，防止操作不规范导致的测温不精确问题，确保发热原因及位置能够被及时发现。另一方面，应该建立完善的奖惩制度，对于电气一次设备检修中表现优异的工作人员进行奖励，为其他人员树立良好的榜样。而对于其中存在的违反规章制度的行为，应该进行严厉处罚，明确设备检修的责任，提升其岗位责任意识。
结束语
无论是变电站的运行安全，还是经济效益与社会效益，都会由于电气一次设备的发热问题而受到影响，不利于我国电力事业的发展。设备老化、人为操作失误、过负荷问题和使用设计不合理等，是导致设备发热严重的主要因素。为此，需要提升技术水平、加强巡视检查、改善使用设计和提升工作人员专业能力，确保变电站的正常运行，防止重大电力事故的发生。

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