芻議變電設(shè)備發(fā)熱缺陷的管理

1、芻議變電設(shè)備發(fā)熱缺陷的管理 【摘 要】隨著經(jīng)濟(jì)水平的不斷發(fā)展，人們對(duì)各種資源的需求與日俱增，尤其是對(duì)人們生活影響巨大的電力資源更是扮演了不可取代的角色。基于電力資源需求的增加，對(duì)變電設(shè)備的要求也不斷提升。變電設(shè)備是人們安全用電的基礎(chǔ)支持設(shè)備，不僅能夠通過(guò)將變電站的電力轉(zhuǎn)化為高壓電降低輸送過(guò)程中的電能損失，還能夠?qū)⒏鞣N規(guī)格的高壓電轉(zhuǎn)化為人們的安全用電，扮演重要的中間轉(zhuǎn)換角色。變電設(shè)備常見(jiàn)的發(fā)熱缺陷不僅造成設(shè)備性能不足，還造成各種安全隱患，影響變電設(shè)備工作效率，本文就變電設(shè)備發(fā)熱缺陷的管理進(jìn)行分析。 【關(guān)鍵詞】變電設(shè)備；發(fā)熱；缺陷；管理 經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)的直接影響是人們的各種基本需求不斷提升，無(wú)論人們

2、在生活以及生產(chǎn)中都對(duì)電力需求提出更好要求，隨著時(shí)間的推移各供電設(shè)備的負(fù)荷持續(xù)增長(zhǎng)，由此造成一些供電安全隱患，其中比較常見(jiàn)的就是變電設(shè)備的發(fā)熱問(wèn)題。為營(yíng)造出安全供電環(huán)境，保障人們正常的用電需求，需要分析變電設(shè)備發(fā)熱的具體原因，針對(duì)存在的發(fā)熱問(wèn)題采取相應(yīng)的措施，在根本上解決變電設(shè)備發(fā)熱問(wèn)題。 1 電力設(shè)備發(fā)熱原因分析 1.1 電阻損耗 眾所周知，金屬都存在一定電阻，從微觀角度來(lái)看就是電子在運(yùn)行過(guò)程中與金屬導(dǎo)線內(nèi)部的阻抗因子相碰撞導(dǎo)致電能損失。電子碰撞自然會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電能轉(zhuǎn)化為熱能的過(guò)程，因此從宏觀角度來(lái)看就是導(dǎo)體發(fā)熱，這種狀況若存在明顯異常并轉(zhuǎn)嫁到變電設(shè)備上就是變電設(shè)備出現(xiàn)發(fā)熱的不良狀況。宏觀上一般

3、將該現(xiàn)象描述為焦耳定律，即電能通過(guò)電阻導(dǎo)體時(shí)部分電能轉(zhuǎn)化為熱能，發(fā)熱功率可用公式p= kti2r（該式中p未功率，kt為附加損耗系數(shù)，i為通過(guò)導(dǎo)體的電流負(fù)荷，r為電流通過(guò)部分導(dǎo)體的電阻值）。一般來(lái)說(shuō)在相同電流值的作用下導(dǎo)體的發(fā)熱功率和電阻成正相關(guān)，即電阻越大其發(fā)熱功率越大，單位時(shí)間散發(fā)的熱量就越多。電阻損耗是變電設(shè)備中最常見(jiàn)的發(fā)熱狀況，其最主要原因是變電設(shè)備內(nèi)部道題阻值變大，變電設(shè)備的阻值變大通常有以下幾種狀況： （1）變電設(shè)備中回路連接件以及接頭部分等關(guān)鍵部位長(zhǎng)期暴露在空氣中，長(zhǎng)期受到風(fēng)吹日曬，其表面會(huì)積攢大量的灰塵和水蒸氣等雜志，并由于自然腐蝕以及工業(yè)腐蝕等原因?qū)е缕浔砻嫘纬梢粚又旅艿难趸?/p>

4、膜，或者由于受到外界風(fēng)力等因素的影響導(dǎo)致接觸不良等都會(huì)使得導(dǎo)體連接部分阻止不斷變大，其發(fā)熱功率隨之增大。 （2）變電設(shè)備在設(shè)計(jì)過(guò)程中未按照相關(guān)要求考慮到合適的裕度，由此造成設(shè)備的容量低于實(shí)際值，此外設(shè)備構(gòu)件不配套等會(huì)造成連接部分接觸面積不夠大，電阻值高于設(shè)計(jì)預(yù)期，接觸電阻導(dǎo)致發(fā)熱功率變大。 （3）設(shè)備安裝過(guò)程中未按照標(biāo)準(zhǔn)操作進(jìn)行導(dǎo)致變電設(shè)備的實(shí)際性能達(dá)不到要求，另外檢修過(guò)程中重視程度不夠，常出現(xiàn)動(dòng)靜接頭連桿不處于統(tǒng)一軸線上，由此造成出頭接觸不良。 1.2 鐵磁損耗 當(dāng)前變電設(shè)備中都會(huì)使用電磁設(shè)備作為電動(dòng)組成部分，電磁設(shè)備通電后會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的磁場(chǎng)，這種磁場(chǎng)強(qiáng)度會(huì)隨著電流的花花始終處于變動(dòng)中，磁場(chǎng)變

5、動(dòng)會(huì)產(chǎn)生鐵磁損耗，造成這種損耗的原因是鐵芯的磁滯、渦流現(xiàn)象，這種能量損耗和電阻損耗一樣通過(guò)導(dǎo)體發(fā)熱散發(fā)出去，因此外在表現(xiàn)就是變電設(shè)備的發(fā)熱現(xiàn)象，多發(fā)為變壓器以及電抗器等部分。 1.3 介質(zhì)損耗 變電設(shè)備的主要組成部分為其內(nèi)部分金屬道題部分以及電解質(zhì)絕緣材料，電解質(zhì)在交流電不斷變化的電場(chǎng)中會(huì)產(chǎn)生能量損耗，通常將該種損耗描述為介質(zhì)損耗，計(jì)算公式為p=ctg（該式中p為電介質(zhì)的有功功率，為交流電源的角頻率，c為變電設(shè)備中的等值電容值，tg為緣介質(zhì)損耗因數(shù)）。一般而言介質(zhì)損耗和設(shè)備承受的實(shí)際電壓平方成正相關(guān)，與通過(guò)導(dǎo)體的電流值無(wú)特殊關(guān)系，因此只要設(shè)備有電壓存在，無(wú)論是否有電流通過(guò)都會(huì)產(chǎn)生介質(zhì)損耗，因此

6、當(dāng)變電設(shè)備發(fā)生機(jī)械性故障或者使用時(shí)間較長(zhǎng)后便會(huì)出現(xiàn)介質(zhì)損耗增強(qiáng)，外在表現(xiàn)為變電設(shè)備發(fā)熱。 2 變電設(shè)備發(fā)熱的診斷 變電設(shè)備的重要性不言而喻，因此必須針對(duì)其存在的發(fā)熱現(xiàn)象進(jìn)行診斷并分析解決。目前使用最為普遍的判斷原理為表面溫度判斷法，表面溫度法主要指通過(guò)測(cè)量變電設(shè)備表面溫度是否發(fā)生變化，對(duì)照設(shè)備正常運(yùn)行情況溫度進(jìn)行判斷，判斷時(shí)需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件以及正常室內(nèi)溫度，綜合個(gè)方面因素考核設(shè)備是否出現(xiàn)發(fā)熱問(wèn)題。 當(dāng)前我國(guó)常用的變電設(shè)備發(fā)熱診斷常用方式主要有：在設(shè)備內(nèi)部安裝溫度量測(cè)裝置，并通過(guò)連線將實(shí)測(cè)值反映在設(shè)備外部供變電設(shè)備管理人員參考；在變電設(shè)備容易發(fā)熱部分貼附溫蠟片判斷溫度的變化；將變電設(shè)備斷電

7、后通過(guò)相關(guān)檢測(cè)設(shè)備判斷設(shè)備內(nèi)部組成部件電阻是否發(fā)生變化；使用高科技紅外設(shè)備對(duì)變電設(shè)備進(jìn)行內(nèi)部掃描成像判斷設(shè)備內(nèi)部是否發(fā)生發(fā)熱故障。 3 變電設(shè)備發(fā)熱的控制措施 3.1 變電設(shè)備設(shè)備的控制措施 3.1.1 紅外測(cè)溫裝置的有效運(yùn)用 一些運(yùn)行中的變電設(shè)備在進(jìn)行發(fā)熱診斷時(shí)具有一定難度，測(cè)量人員難以通過(guò)一般物理測(cè)量設(shè)備對(duì)變電設(shè)備的實(shí)際溫度進(jìn)行測(cè)量，因此常用紅外測(cè)溫裝置進(jìn)行測(cè)量。紅外測(cè)溫設(shè)備對(duì)設(shè)備進(jìn)行掃描后記錄下設(shè)備的實(shí)際溫度，每次測(cè)量完成后都將相關(guān)數(shù)據(jù)保存下來(lái)，記錄下每次測(cè)量時(shí)對(duì)應(yīng)的變電設(shè)備承受的電流、電壓值，周期性繪制溫度曲線，并在溫度曲線上繪制一條正常溫度曲線以作對(duì)比，針對(duì)出現(xiàn)異常的曲線部分進(jìn)行跟蹤

8、，并重點(diǎn)巡視可能存在異常的部分。 3.1.2 定期進(jìn)行設(shè)備的運(yùn)行測(cè)試 變電設(shè)備管理人員需要定期對(duì)運(yùn)行中設(shè)備進(jìn)行性能測(cè)試，制定詳細(xì)的檢修計(jì)劃，嚴(yán)格按照檢測(cè)流程以及標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)書展開。及時(shí)記錄每次檢修過(guò)程中存在的問(wèn)題，不放過(guò)任何細(xì)節(jié)，保證運(yùn)行設(shè)備檢修工藝的科學(xué)性和有效性。對(duì)于運(yùn)行過(guò)程中設(shè)備的操作需要制定標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)手法，避免操作失誤導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生故障。 3.1.3 頻發(fā)故障設(shè)備的運(yùn)行管理 針對(duì)運(yùn)行過(guò)程中發(fā)熱故障頻發(fā)的設(shè)備進(jìn)行單獨(dú)診斷，深入探究導(dǎo)致其發(fā)熱的原因，制定出針對(duì)性解決方針，綜合發(fā)熱故障的常發(fā)狀況對(duì)頻發(fā)發(fā)熱故障的設(shè)備進(jìn)行等級(jí)評(píng)定，在原有基礎(chǔ)上對(duì)設(shè)備進(jìn)行有效改造，一些無(wú)法根治發(fā)熱問(wèn)題的變電設(shè)

9、備需要及時(shí)更換，保證變電過(guò)程中的安全性，將不確定因素降到最低。 3.1.4 降低環(huán)境因素對(duì)變電設(shè)備的影響 一些變電設(shè)備長(zhǎng)期處于相對(duì)惡劣的環(huán)境中，其受到的影響大于一般環(huán)境，因此必須對(duì)其進(jìn)行一些防護(hù)。例如對(duì)于處于沿海地區(qū)或重工業(yè)污染區(qū)的變電設(shè)備應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行外涂防污閃材料，降低環(huán)境對(duì)設(shè)備造成的影響，提高設(shè)備的絕緣水平。 3.2 新建、改擴(kuò)建變電站設(shè)備的控制措施 招標(biāo)過(guò)程中綜合各方面因素優(yōu)先選擇設(shè)備優(yōu)良且具有適當(dāng)裕度的廠家，另外一些基本的設(shè)施等都需要綜合考量。選擇施工單位時(shí)需要進(jìn)行綜合對(duì)比，將成本控制在合理范圍內(nèi)，盡量選擇具有一定口碑且資歷較老的單位，降低施工中設(shè)備隱患因素的影響。設(shè)備在投運(yùn)前需要嚴(yán)格把關(guān)，由相關(guān)工程師以及檢修人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行逐項(xiàng)驗(yàn)收，確保設(shè)備各項(xiàng)性能指標(biāo)都達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。 4 結(jié)束語(yǔ) 變電設(shè)備發(fā)熱給我國(guó)人民的生活用電以及工業(yè)用電造成了難以估量的影響，為保證人們正常的生活和生產(chǎn)必須針對(duì)變電設(shè)備發(fā)熱原因進(jìn)行有效分析，針對(duì)性給出解決方針并妥善落實(shí)，通過(guò)合理的規(guī)劃和