变电电气设备发热故障的成因及处理方法研究

张晓彤

摘 要 在电力系统的运行当中变电电气设备发挥着至关重要的作用，对于电力系统安全稳定有着极大的意义。而在实际运行当中，变电电气设备时常会出现发热故障问题，对整个电力系统造成不利的影响。为了确保电力系统安全、稳定的供电状态，必须对变电电气设备的发热故障及其成因进行细致的分析，并且采取有效的方法进行处理，才能够更好的维护电力系统的良好运行。

关键词 变电电气设备；发热故障；成因；处理方法

中图分类号 TM92 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2016）162-0191-02

在当前的社会当中，电力能源是最为重要的能源之一，在人们的日常工作、生活、生产当中，都离不开电力能源的应用。电力系统是电力能源主要的供应渠道，良好、稳定的电力系统状态对于整个社会经济的发展都有着巨大的影响。作为电力系统中的重要组成部分，一旦变电电气设备发生故障，将会造成很大的损失。对于变电电气设备发热故障这种主要的故障现象来说，很多原因都会引起此种故障，并且造成较大的危害。因此需要在明确故障原因的基础上，采取有效的方法进行处理，从而确保变电电气设备良好的运行状态。

1 变电电气设备发热故障的危害

变电电气设备作为电力系统中的重要部分，其运行状态十分重要。而在其日常运行过程当中，由于一些原因的影响，很容易产生发热鼓掌，从而对电力系统的正常运行产生影响。例如，会造成更大的电力负荷损失，增加不必要的电能消耗，在设备发热、集肤效应的影响下，将会增加电阻，从而增加电能消耗。这是一个恶性循环，会造成变电电气设备的故障和损坏。过多的热量聚集还有可能引起火灾。在变电电气设备温度升高时，将更容易造成绝缘击穿，从而引起短路事故，造成火灾[ 1 ]。如果电气设备的散热情况不佳，设备的一些位置将会始终处于高温的状态下，即使自身不发生燃烧，也有可能会将周边的易燃物引燃，从而造成火灾。如果变电电气设备温度升高，将会降低绝缘材料的绝缘性能，加速绝缘材料的老化情况，因而更容易引发绝缘击穿事故。另外，一旦半导体元件遭到热击穿，将会降低其性能发挥，或是将导线烧断，造成短路故障。

2 变电电气设备发热故障的原因

在变电电气设备的运行当中，如果自身质量存在问题，同时一些部分的接线不够合理，就会造成电气设备导线不畅通的情况。因此一旦负荷过大，变电电气设备就会产生发热故障[2]。在变电电气设备的连接位置，可能出现污染、氧化等情况，从而增大电气设备的接触电阻，因而产生更多的热量。具体来说，有很多原因都会造成变电电气设备的氧化问题，例如，在搭接不同材质的导体材料的过程中，电化学腐蚀的状态会出现在导体的过渡面上，因此，在导体表面的金属氧化膜，就会形成半导体的状态，无法完全的实现绝缘。在长时间的使用当中，导体金属自身也会自然氧化的转变。因此，在电接触面当中，往往存在氧化的问题，从而导致了变电电气设备的发热故障。如果存在着凹凸不平的设备连接接触面，其会产生大于普通接触面的电阻，因而电流流通能力会有所减弱。

如果电接触面不平整，将会降低有效接触面积，因此电流流通截面积就会变小，从而增加了电流的收缩效应，收缩电阻升高，因而引发了发热故障。在设备的连接位置，金属之间没有确保适当的压紧力，会增大连接位置的接触电阻。从焦耳定律中能够看出在电阻、发热之间的关系是正比。如果接触压紧力适中，能够粉碎接触面氧化膜，从而增加实际接触面积，降低收缩电阻和电接触面接触电阻，而如果接触压紧力不足，在电接触面中，将会发生一些位置接触良好、一些位置没有接触的情况，从而降低了有效接触面积。当接触面中有电流通过的时候，指挥从实际接触点中流经，因而该位置的接触线将会大幅收缩，从而产生收缩电阻，产生更多的热量[ 3 ]。而如果接触压力过大，将会形成中间接触、四周外翘的情况，降低有效面积，从而造成变电电气设备发热故障。

3 变电电气设备发热故障的处理

变电电气设备的发热故障可能是由于设备自身质量问题，或是电气导线连接方式不合理引起的。因此，可以对设备本身进行局部的改造和优化，从而解决这一问题。如果一些故障原因发生在无法进行改造的位置，则需要对负荷进行适当的降低，或是对设备进行更换。对于变电电气设备电接触面氧化造成的发热故障，通常可以将设备连接位置的氧化面利用砂纸、锉刀等进行擦除。在完成打磨之后，可以将凡士林、复合脂等具有保护性的物质涂抹在设备接触点表面位置，从而尽量长效的避免接触面再次氧化的问题。不过，只是在一些常规材质的导体接触面氧化中可以采用这种方法[ 4 ]。

如果导体表面有镀银，则不能使用该方法进行处理。在银表面产生的氧化膜，通常导电性能会较为良好，因此如果将其进行打磨擦除的处理，反而会造成导体导电性能的降低。另外，由于银的金属硬度较软，其氧化层也不具备较高的硬度，因此如果施加了较大的压力，将会在成氧化层的压碎。所以，在进行处理的过程当中，应当对此加以注意[5]。如果是由于导体接触面灰尘过多而造成的发热故障，需要将接触面的灰尘进行彻底的清除，从而解决发热故障。在一些日常运行中容易发生积灰、氧化的变电电气设备来说，应当定期进行检查和处理，从而避免发热故障的产生。变电电气设备发热故障的另一个主要原因就是接触面不平整，这一问题可能是由于施工质量不足、拆卸、组装等操作次数过多而造成的。因此，对于这种故障问题的处理，应当从设备的安装开始进行重视，严格的控制设备安装施工质量。

在施工当中，对电接触面的平整度，应当采用专用量具进行测量，确保良好的、符合要求的接触面平整性。实际上，基于工艺技术等因素的限制，在实际加工当中，往往难以实现绝对的接触面平整。因此，在新设备的安装过程中，可以采用压花处理工艺，对变电电气设备的电接触面进行处理。在接触面当中，利用液压模具对均匀的点阵进行压出。将2个接触面利用紧固螺栓进行固定，在螺栓压紧力的作用之下，2个接触面上的点阵相互之间能够紧密的咬合在一起。通过这种方式，能够有效的增加有效接触面积。在安装新的变电电气设备的过程中，该操作十分重要，通过电流有效传输面积的增加，降低电阻，从而对发热故障能够产生很好的预防作用。

4 结论

电力能源是当前社会中的重要能源，为了确保电力供应的充足、稳定，应当对电力系统的良好运行状态进行保证。作为电力系统中的重要部分，变电电气设备发挥着极大的影响，一旦其产生发热故障，将会对电力系统造成极大的不良影响。因此，应当认识到变电电气设备的发热故障及其原因，从而采取有效的方法进行处理。

参考文献

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[3]高旻龙，张凯，白睿.红外测温在变电站设备发热中的应用[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2012（10）：184-186.

[4]石延辉，谢超，张志浩.电气设备接头发热原因统计分析及预防措施[J].南方电网技术，2013（2）：126-129.

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