变电运行设备发热原因及解决措施探讨

邓云 张莉 贾玉凤

摘要：电气设备发热是变电运行中比较常见的故障，严重影响到电力系统运行的安全性。电气设备是变电站中重要的组成部分，在长期运行的情况下，由于受到运行环境或者人为误操作的原因，经常会导致电气设备发热，从而引发安全事故，对供电公司造成极大的经济损失。所以对于变电运行中电气设备发热的原因要进行深入的分析，找出问题的关键所在，然后制定出行之有效的预防措施，为变电站的安全运行创造有利的条件。

关键词：电力系统;变电设备;发热故障;监控措施

在电力设备的各类缺陷中，设备发热缺陷是很严重的缺陷之一，《变电设备缺陷管理标准》将很多发热缺陷归属紧急缺陷和重大缺陷，其中紧急缺陷包括：①设备温度上升很快，坚持运行有危险者。②设备接头或线夹过热，达到90℃及以上者。③设备的绝缘，稳升及强度等技术数据超过极限值。重大缺陷包括：①设备内部发热，外壳温升大于20℃。电缆外皮发热，温度超过45℃者。②导线、地线断股、散股和电缆外绝缘受热变色、变形或有异味，经确认，在短期内不再发展者。③裸导体设备或者设备的接头及连接部分发热，温度的最高值不超过80℃者。发热缺陷占整个电力设备缺陷的比例非常高。据统计，发热缺陷约占紧急缺陷类的60%，成为影响安全运行的重要因素。及时发现设备发热缺陷，将发热缺陷消除在初始状态，是保证设备的安全运行，降低检修成本，减少事故发生，避免被迫停电的关键。

1变电设备发热故障原因总结

1.1铁损发热

大部分变电设备都需要经受高压电流负荷，比如变压器或者电抗器，其内部铁芯很容易由于局部过热产生短路现象，从而对变压设备的安全性产生不良影响。高压电气在运行过程中，因为电流运行会出现电磁效应，对铁磁产生影响，从而出现铁损发热现象。产生上述现象的主要原因包含铁芯质量不合格、电流运行不正常等。

1.2电阻损耗法热

电阻损耗发热属于常见的变电设备发热现象，该现象的产生主要是因为电阻的热效应。变电设备的大部分元器件包含一定的金属特性，而金属本身就存在电阻。变电设备运行时，电流会流经金属导体设备，此时就容易产生热量。电阻损耗发热常出现在线路连接的位置，当线路连接位置处的电阻值比较小时，出现的发热现象并不是特别明显，但是连接位置的电阻值超出线路中的电阻值时，电流流经连接位置时因为受到的阻力增加，因此就很容易出现发热现象，从而引发绝缘受损问题。出现上述现象的主要原是线路设计不合理。在进行线路结构设计时，并未对电阻因素进行考虑，同时受到外部环境影响，很容易导致电阻增加现象，造成电阻损耗发热问题，从而影响变电运行的安全性。

1.3电压分布不正常以及泄露电流增加

变电设备包含避雷针、绝缘子等高压设备，在正常工作时，都会存在一定的漏泄电压和电流分布。一旦电压设备发生故障，电压分布和泄漏电流的大小都会导致高压变电设备表面温度太高现象，此外高压设备负荷太大、设备散热系统与冷却系统设备存在问题等都会造成表面温度太高现象。

1.4介质损耗

介质损耗主要是指载流导体周围或者变电设备内部的电解质绝缘材料，出现发热的原因主要是电压效应。交变电压的产生会影响变电设备的能量损耗，介质损耗的影响因素包含交变电压的角频率、变电设备比施加的点压、绝缘截止的损耗因数和损耗正切值、介质的等值电容。理论意义上，介质损耗发电和电流负荷之间没有直接关系，影响最大的因素其实是电压。变电设备在运行的过程中如果出现绝缘介质性能故障问题，会增加绝缘介质的损耗，提升设备的运行温度。出现介质损耗发热的原因包含两类：①固体形态绝缘材料老化或者材质低;②液体形态绝缘介质的性能差、发生化学变化、老化受潮。

2变电运行设备发热故障的监控措施

2.1 智能机器人系统的使用

传统的变电运维人员需承担巡视、操作以及相当部分设备的检修工作，新生产模式相比于过去的传统运维模式，发生了较大的变化，现场工作人员的劳动强度加大，安全责任加大。伴随自动化技术和智能机器人在各行各业的快速发展，由智能机器人替换现场运维人员实施设备巡检的模式将成为变电站发展的必然趋势。按照变电运行设备状态评价结果，同时结合设备红外测温值、存在的隐患与设备运行环境等影响设备安全运行的因素，实施统计和综合分析，评价变电站运行状态，并按照不同运行状态来确定变电站的巡视内容与周期。本文在对变电运行设备进行监控时，选择了智能机器人系统，该系统的实施能够对变电运行设备的运行情况进行实时监控，利用测温和设备三相对比的方式，设置设备异常警告值，通过观察智能机器人系统设置值的变化，了解变电运行设备的温度情况，一旦出现温度异常现象，可以及时检查原因并给予合理、有效的措施，避免引发不必要的损失。虽然该系统的使用可以更加及时的发现运行设备存在的发热故障问题，但是我们还需要必要的辅助手段进行监测，这样才可以确保变电运行设备的顺利使用。

2.2 使用红外线检测辅助技术

为了确保变电设备安全运行，可以设定一定的技术进行辅助检测，红外线检测技术就是常用的检测技术。红外线检测技术可以充分利用科學原理，实时监控变电设备的具体运行状况，这样可以降低由于发热现象引发的设备安全事故。红外线检测技术主要是利用热成像仪来检测变电设备的运行状况，一旦变电设备出现发热现象，检测到的信息会立即显示在荧光屏上边，同时还会发出相应的预警提示，工作人员可以根据提示信息及时采取有效措施进行解决，避免引发更多的问题。

2.3严格执行设备检修标准

为了提升变电运行设备金具质量、接触面处理检修质量，在进行变电运行设备配件时，需要选择质量合格的配件，此外变电运行设备的载流量和动热稳定性能也需要符合相关的标准要求，避免使用质量不合格的产品。变电运行设备和线路接头位置都需要使用电力复合脂进行防氧化处理，同时需要锉刀对接头接触面进行平整处理，减少不必要的毛刺，使接触面更加平整。在对设备进行检修验收时，需要重视变电运行设备的检修技术、检修质量以及检修标准，因此在检修时需要重复进行检查和核实，检测时需要严格按照检修验收制度进行执行，确保检修工作可以达标。

2.4 强化变电运行设备的验收管理

运行工作人员在参与设备验收工作时，需要克服技术关、面子关、人情关。工作人员需要具备较高的工作责任心，管理人员需要制定严格的制度验收制度，在开展验收工作时需要按照验收的规定流程进行验收工作，确保变电运行设备的检修质量。

四、结束语

供电公司想要稳定、安全的发展下去，不但需要制定并完善各项安全保障机制，积极引进各项先机设备，不断提升工作人员的专业能力和综合素质，从而有效的解决变电运行设备的发热故障，为供电公司的顺利、稳定、健康的发展奠定良好的基础。

参考文献：

[1]赵佩光.浅谈变电运行电气接头发热的原因与解决办法[J].华东科技：学术版，2017（9）：268-268.