電氣設(shè)備接頭發(fā)熱分析及防范措施

隨著新技術(shù)、新設(shè)備在電力系統(tǒng)的應(yīng)用，變電設(shè)備本身的缺陷明顯減少，而遠(yuǎn)紅外成像監(jiān)測(cè)等技術(shù)的運(yùn)用，提前發(fā)現(xiàn)了設(shè)備接頭部位存在的發(fā)熱等隱性缺陷，且設(shè)備接頭部位發(fā)熱缺陷占全部缺陷比例高達(dá)58%，嚴(yán)重影響設(shè)備的安全運(yùn)行。本文通過(guò)對(duì)變電設(shè)備典型接觸部位發(fā)熱的原因分析，介紹了變電設(shè)備接觸部位發(fā)熱缺陷的處理及預(yù)防措施，總結(jié)了利用紅外成像儀和回路電阻測(cè)試儀檢測(cè)變電設(shè)備接觸部位是否良好及預(yù)防接頭部位發(fā)熱的措施。

一、變電設(shè)備常見發(fā)熱接頭及后果

新設(shè)備在電力系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，使設(shè)備的安全運(yùn)行水平得到大大提升，但設(shè)備之間連接的接頭部位并沒有發(fā)生改變，設(shè)備接頭發(fā)熱部位及后果：

1.主變壓器內(nèi)部引出線與將軍帽內(nèi)螺桿的接觸處——由于主變壓器內(nèi)部引出線與將軍帽的連接部位在設(shè)備出廠時(shí)沒有擰緊或運(yùn)輸、運(yùn)行中的振動(dòng)造成接頭處松動(dòng)發(fā)熱，嚴(yán)重影響主變的安全運(yùn)行。在主變運(yùn)行中用遠(yuǎn)紅外成像檢測(cè)發(fā)現(xiàn)設(shè)備

發(fā)熱部位并解體處理后再次用遠(yuǎn)紅外熱成像檢測(cè)接觸良好，如圖1,圖2;

2.螺栓式線夾與導(dǎo)線的接觸處——一方面螺栓式線夾與導(dǎo)線的接觸面積較小，受螺栓壓接均勻程度影響和戶外較為惡劣的運(yùn)行條件，鋼芯鋁絞線與設(shè)備線夾的連接處縫隙較大，在風(fēng)霜雪雨、日照、日夜溫差以及自身磁場(chǎng)的共同作用下，加速了接觸面的氧化和結(jié)垢程度，最后導(dǎo)致了發(fā)熱;另一方面是安裝時(shí)由于人員責(zé)任心不到位，接觸面沒有處理干凈或線夾上的螺絲沒有平衡擰緊，長(zhǎng)期發(fā)熱將造成與螺栓連接的導(dǎo)線被燒斷，影響設(shè)備的安全對(duì)用戶的可靠供電，如圖3;

3.電容器鋁排與軟連接的連接處——電容器鋁排與軟連接的連接處，由于安裝時(shí)接觸面處理不平整或沒有擰緊，再加上室外惡劣的運(yùn)行條件和電容器較大的無(wú)功電流，加速了接觸面的氧化，導(dǎo)致發(fā)熱，長(zhǎng)期發(fā)熱，造成引流線被燒斷，對(duì)設(shè)備安全運(yùn)行造成嚴(yán)重危害，如圖4;

4. GW4-110/35隔離開關(guān)觸指接觸處——此型號(hào)隔離開關(guān)觸指之間是靠彈簧壓力接觸緊密的，但隨著運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)，彈簧本身氧化，有效直徑變小，彈簧倔強(qiáng)系數(shù)變小;彈簧長(zhǎng)期受壓疲勞，失去彈性。彈簧的變化最終會(huì)導(dǎo)致觸指之間接觸不緊密而發(fā)熱。此類缺陷出現(xiàn)要盡快停電處理，以免發(fā)生事故;

除以上部位以外，設(shè)備之間連接的線夾、設(shè)備本身各接觸部位如果處理不符合質(zhì)量要求，也會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱等缺陷。

二、變電設(shè)備接頭發(fā)熱缺陷現(xiàn)場(chǎng)處理

由于設(shè)備接頭接觸不良不能直接觀察到，因此結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)工作經(jīng)驗(yàn)，檢修人員總結(jié)出了處理不同發(fā)熱缺陷所采取檢查手段及預(yù)防措施，在處理設(shè)備發(fā)熱缺陷中起到了技術(shù)支撐作用，為發(fā)熱缺陷的有效處理提供了判別的依據(jù)。

1.遠(yuǎn)紅外檢測(cè)技術(shù)在主變壓器內(nèi)部引出線與將軍帽內(nèi)螺桿的接觸處發(fā)熱中的應(yīng)用­——處理前在主變運(yùn)行條件下，用遠(yuǎn)紅外儀器觀察發(fā)熱點(diǎn)成像，然后，解體發(fā)熱設(shè)備，檢查發(fā)熱部位并進(jìn)行仔細(xì)的清洗處理，軍帽內(nèi)螺桿要上到位;處理后主變投運(yùn)帶正常負(fù)荷要再次荷時(shí)用遠(yuǎn)紅外儀器觀察發(fā)熱點(diǎn)成像點(diǎn)溫度，如圖5。

2.回路電阻測(cè)試儀在螺栓式線夾與導(dǎo)線接觸處發(fā)熱

處理中的應(yīng)用——此類線夾發(fā)熱缺陷比較常見。停電按照要求工序處理接觸面后要用回路電阻測(cè)試儀進(jìn)行導(dǎo)電部位全部或分段的接觸電阻測(cè)量(在新設(shè)備安裝過(guò)程中也可以用此方法判斷設(shè)備接觸部位是否良好)。某10kV線路側(cè)刀閘A相螺栓式線夾發(fā)熱處理前后的回阻測(cè)試數(shù)據(jù)如下：

3.回路電阻測(cè)試儀在電容器鋁排與放電線圈連接部位發(fā)熱處理中的應(yīng)用——在處理設(shè)備發(fā)熱部位之前，首先測(cè)量并記錄檢修前接觸電阻。然后將發(fā)熱接觸部位打開，處理氧化面并涂導(dǎo)電膏后，再測(cè)試接觸電阻，從接觸電阻變化可以判斷接觸面的處理情況。某10kV電容器鋁排軟連接部位發(fā)熱，接觸部位電阻測(cè)試數(shù)據(jù)如下：

4.回路電阻測(cè)試儀在GW4-110/35隔離開關(guān)觸指發(fā)熱處理中的應(yīng)用——對(duì)處理前的發(fā)熱部位進(jìn)行接觸電阻后，解體隔離開關(guān)動(dòng)、靜觸頭接觸部位的觸指和壓緊彈簧等部件并進(jìn)行污物清洗和螺栓調(diào)換，對(duì)失去彈性的壓緊彈簧進(jìn)行更換;打磨接觸面的氧化層和污垢，打磨時(shí)注意接觸面的平整，涂抹導(dǎo)電硅脂處理完畢后，用回路電阻測(cè)試儀檢查動(dòng)靜觸頭的接觸電阻，確保隔離開關(guān)合閘后接觸良好;根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，一般隔離開關(guān)接觸電阻在600μΩ以下，基本可以判斷隔離開關(guān)觸指接觸良好，若超過(guò)這一數(shù)據(jù)，必須繼續(xù)處理，直到達(dá)到這一要求。

三、設(shè)備接頭發(fā)熱預(yù)防措施

變電設(shè)備接觸部位發(fā)熱，危害極大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成設(shè)備損壞和對(duì)用戶供電中斷。因此對(duì)接頭發(fā)熱缺陷既要及時(shí)處理又要采取預(yù)防措施，從安裝或缺陷處理的源頭上采取措施，提高施工或檢修質(zhì)量，對(duì)不同的發(fā)熱缺陷要接合具體設(shè)備和現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行認(rèn)真分析，結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，建議采取如下預(yù)防措施：

1.對(duì)運(yùn)行中出現(xiàn)的發(fā)熱缺陷，將發(fā)熱部位解體處理完畢后，用回路電阻測(cè)試儀檢查處理部位的接觸電阻，若接觸電阻在600μΩ以下，可以保證運(yùn)行后不再發(fā)熱，否則需要進(jìn)行處理到滿足要求。

2.對(duì)于新安裝的接觸部位，為確保各接觸面接觸良好，最好在全部安裝工作結(jié)束后對(duì)導(dǎo)電回路進(jìn)行整體接觸電阻測(cè)量，以確定接觸是否良好，為設(shè)備投運(yùn)后的安全運(yùn)行打下基礎(chǔ)。

3.對(duì)不能進(jìn)行接觸電阻測(cè)量的部位，例如：主變套管內(nèi)部接線部位，要求設(shè)備投運(yùn)后，及時(shí)進(jìn)行遠(yuǎn)紅外測(cè)溫，判斷內(nèi)部接頭是否發(fā)熱;也可根據(jù)負(fù)荷、季節(jié)變換進(jìn)行全面的遠(yuǎn)紅外測(cè)溫，以確定整體接線是否良好，對(duì)發(fā)現(xiàn)的設(shè)備缺陷要進(jìn)行及時(shí)處理，保證設(shè)備的運(yùn)行安全。

4.通過(guò)對(duì)處理后的發(fā)熱接頭部位接觸電阻的測(cè)試，較好地解決了設(shè)備投運(yùn)后接頭部位發(fā)熱的缺陷問(wèn)題，從技術(shù)手段上預(yù)防了接頭部位發(fā)熱缺陷的產(chǎn)生。預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程中雖然沒有要求對(duì)設(shè)備接觸部位測(cè)回路電阻，但在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)測(cè)試接觸部位回路電阻是判斷接線可靠與否非常重要的一個(gè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，是檢驗(yàn)隔各接觸部位是否可靠的一個(gè)行之有效的技術(shù)手段，可以大大提高工作效率、減少設(shè)備重復(fù)停電時(shí)間，提高供電可靠性。

電氣設(shè)備接頭部位接觸不良不能直觀檢查到且在設(shè)備運(yùn)行后比較常見，其對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行有著很大的影響，一個(gè)小小的發(fā)熱有可能造成設(shè)備損壞或電網(wǎng)事故，給安全生產(chǎn)帶來(lái)很大的危害，降低設(shè)備接頭發(fā)熱故障率，除了加大設(shè)備改造力度、提高設(shè)備檔次外，還要通過(guò)先進(jìn)的技術(shù)手段，如紅外測(cè)溫儀、紅外線熱成像儀、接觸電阻測(cè)試等方法綜合判斷接觸部位是否接觸良好，以便發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，避免因接頭發(fā)熱而導(dǎo)致設(shè)備、母線事故的發(fā)生，真正把安全生產(chǎn)落實(shí)到工作的每一個(gè)細(xì)節(jié)。