变电运行设备发热的故障原因及监控探究

韩建超

【摘  要】变电运行设备发热属于常见故障，严重威胁着电力系统安全运行，容易导致安全事故，给电力企业带来不可估量的损失。因此，在变电运行过程中，电气设备发热原因进行分析并给出相应的解决策略，对于变电站安全运行具有重要现实意义。

【关键词】变电运行设备;发热;故障原因;监控

1分析设备发热原因

1.1铁损发热

大部分变电设备需要经受高压的电流，例如像变压器与电抗器，其内部的铁芯由于过热造成短路，对设备的安全运行产生影响。因为高压电气设备处于正常运行状态的时候，流经的电流会产生电磁效应，所以会不断磨损铁芯，形成铁损发热。而产生铁损发热的主要原因就是铁芯的质量不合格，或者是电流长期处于高负荷运行状态，迫使铁损发热，从而大幅降低电力设备的绝缘性，对设备的运行产生危害。

1.2电阻损耗发热

電阻损耗发热是变电设备中较常见的发热现象，这主要是由于电阻的热效应而引发的。在变电设备中，大多数的元器件都含有金属特性，而在金属的内部本身就存在一定的电阻，在变电设备运行的过程中，当电流通过金属导体的设备时，就会因为受到电阻的阻力而产生热量。电阻损耗发热比较容易出现在线路连接处，当连接处的电阻较小时，发热现象不太明显，当连接处的电阻大于线路中的电阻时，当电流流经连接处时由于受到的阻力增大，所以就会发热，导致绝缘受损。这种现象主要是因为线路设计不合理造成的，在设计线路结构时，没有考虑到电阻的因素，加上受到外界环境的影响，就会导致电阻增大，造成电阻损耗发热，影响到变电运行的安全性。

1.3介质损耗

介质损耗简单来说就是变电设备或者载流导体四周的介质绝缘材料出现发热状况。这种现象往往都是电压效应引起的，交变电压的存在使得线路中的能量出现不同程度的损耗。能对介质损耗产生影响的因素一般包括绝缘介质的损耗正切值、损耗因数及介质的等值电容、变电设备的运行电压、交变电压的角频率等。线路电流一般不会引发介质损耗、发热，其主要是受到电压的影响。若是处于正常运行状况下的变电设备的绝缘介质发生故障，则会大幅增加绝缘介质损耗，从而提高发热功率，迫使变电设备在短时间内工作温度急剧上升。目前导致介质损耗发热的诱因有两种情况：一是液体形态的绝缘介质老化、性能低或者产生化学反应;二是固体形态的绝缘介质材料老化、质量低。

1.4电压分布不正常和泄漏电流增加

变电设备中的高压设备，如绝缘子、避雷器等，在正常的工作状态下，都会有一定的漏泄电流和电压的分布，当变电设备出现故障的时候，其漏泄电流的大小以及电压的分布就会导致高压设备的表面温度过高，当然如果高压设备的负荷过大同样会导致表面温度过高，或者是设备的散热系统和冷却系统的设计出现问题影响散热。

2监控措施分析

2.1智能机器人系统的使用

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。虽然系统可以更加及时的发现运行设备存在的发热故障问题，但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

红外线检测技术是确保变电设备安全工作的一种有效途径，充分的利用红外线的工作原理对变电设备的运行进行实时监控，一旦检测到变电设备出现发热故障，就会及时发出预警提示。红外线检测技术主要是充分利用热成像仪，对变电设备进行实时监测，同时还能够及时的进行采取保护措施。红外线检测技术具有实时性与科学性，有效的降低了变电设备发热故障的频率，同时降低了设备维修的成本与时间，使得电气设备维修的安全性得到提高。

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严格执行检修标准

提高对变电运行设备金具质量、防氧化、接触面处理检修时的质量，对于变电运行设备中使用到的母线、设备线夹金具，一定要择优选择，设备的动热稳定和载流量的性能要符合标准，防止劣质产品的使用，变电运行设备以及线路的接头处采用电力复合脂进行防氧化处理，接头接触面用锉刀进行平整处理，去除毛刺减少不平整，依据截面标准值执行，最终进行设备检修验收时，着重对变电运行设备检修的质量、技术和标准再次进行检查与核实，可提前制定一套严谨合理的检修验收制度，检测时严格按照检修验收制度执行，保证检修达标。

2.5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。

3结语

总之，安全、稳定的电力输送是电力系统发挥作用的重要保障，是关乎国计民生的重大事项。在现代化变电发展的今天，应该重视其存在的变电设备运行发热的问题，并解决相关问题，为安全变电、有效用电提供保障。

参考文献：

[1]张刘磊.变电站设备运行发热原因及其监控方法分析[J].消费电子，2014（18）.

[2]吴燕.电力变电站运行设备发热原因及预防对策[J]科技展望，2015（1）.

（作者单位：昆明供电局）