浅谈电气设备热故障防范对策.doc

浅谈电气设备热故障防范对策【摘 要】本文分析了电力企业电气设备热故障产生的原因，从实践应用的角度阐述了防范电气设备热故障的具体措施和对策 【关键词】电气设备;热故障;对策 0.前言 连接点是指电气设备之间以及它们与母线或电缆之间的电气连部分。接点过热是电力系统的一个老问题，也是一个常见的问题， 电力企业往往因系统设备过热多次发生故障，造成事故。因此，电气设备发热问题必须引起重视，认真研究其发生发展的原因，以便采取措施彻底解决 1.电气设备的发热模式 一般情况下，电气设备在工作的时候，由于电流,电压的作用，将产生以下发热模式： 1.1电阻损耗发热 众所周之，电力系统导电回路中的金属导体都存在相应的电阻，因此通过负荷电流时，必然有一部分电能按照焦耳-楞次定律以热损耗的形式消耗掉。由此产生的发热功率为:P＝KfI2R.（式中P为发热功率，W;Kf为附加损耗系数;I为通过的负荷电流，A;R为载流导体的直流电阻,Ω;） 在理想状态下，假如导电回路中的各种连接件、接头或触头电阻低于连接导体部分的电阻，那么连接部位的电阻损耗发热不会高于（甚至低于）相邻载流导体的发热。但是，一旦某些连接件、接头或触头因连接不良，造成接触电阻增大，从上式可以看出，该连接部位与周围导体相比，就会产生更多的电阻损耗发热功率和更高的温升，从而造成局部过热。这种发热的主要原因有：导电回路结构设计不合理；安装施工不合格，不符合工艺要求；外力作用下，或环境温度的周期性变化，会使连接部位周期性热胀冷缩，导致连接松弛；长期裸露在大气环境中，受雨、雪、雾、有害气体、及酸、碱、盐等腐蚀性物质的污染和侵蚀，造成接头电解触表面氧化等 1.2介质损耗发热 用作电气内部或载流导体附近电气绝缘的电介质材料，在交变电压的作用下引起的能量损耗，通常称为介质损耗，由此产生的损耗发热功率表示为：P＝U2Cωtgδ(U为施加电压；ω为交变电压的角频率；C为介质的等值电容；tgδ为绝缘介质损耗因数或介质损耗正切值；ω＝2πf)。由于绝缘电介质因介质损耗产生的发热功率与所施加的电压平方成正比，而负荷电流大小无关，所以这种损耗发热为电压效应引起的发热。当绝缘介质性能出现故障时，会引起绝缘的介质损耗（或绝缘介质损耗因数tgδ）增大，因此导致介质损耗发热功率增加，设备运行温度升高。主要原因有：固体绝缘材料材质不佳或老化；液体绝缘介质性能劣化、受潮以及化学变化（如绝缘油的受热与氧化） 1.3铁损发热 由绕组或磁回路组成的高压电气设备，由于铁芯的磁滞、涡流而产生的电能损耗称为铁磁损耗或铁损。一般有设备结构设计不合理、运行不正常，或者由于铁芯材质不良，铁芯片间绝缘受损，出现局部或多点短路，增大铁损并导致局部过热；还有如变压器或电抗器，当出现漏磁，也会在箱体内产生涡流发热。此类发热属于电磁效应引起的发热 1.4电压分布异常和泄漏电流增大故障 某些如避雷器、绝缘子等高压设备，在正常运行状态下都有一定的电压分布和泄漏电流，但当出现故障时，将改变其分布电压和泄漏电流的大小，从而导致其表面的温度分布异常 当然除了上述主要发热模式以外，还有设备过负荷、设备冷却系统设计不合理、散热条件差等 2.预防电气设备热故障的对策 2．1提高巡视检查质量 巡回检查制度是及时发现电气设备过热的有效手段，不断提高和改进设备巡视、检查的方法和质量，使巡回检查工作发挥更大的作用。 各企业对巡回检查都制定了具体的方法，规定了正常的巡视路线和巡视次数。对于运行设备，运行值班人员要定期巡视连接头发热情况。有些连接点过热可通过观察来确定，比如运行中过热的连接点会失去金属光泽，导体上连接点附近涂的色漆颜色加深等。值班人员必须按照规定的要求进行认真细致地检查，才能发现各种设备故障、设备隐患，做到及时发现及时处理，避免事故发生。除周期性的巡视检查外，还应该根据设备的特点及运行方式、负荷情况、自然条件的变化等进行巡视检查。例如雨、雪天气就是很好的观察设备过热的时候。又如夜间闭灯巡视，也能发现一些严重的接点过热现象 2．2红外检测技术的运用 红外检测技术是一种在线监测技术，它集光电成像技术、计算机技术、图像处理技术于一身，通过接收物体发出的红外线，将其热像显示在荧光屏上，从而准确判断设备表面的温度分布情况。具有准确、实时、快速等优点。而变电所运行人员常用的是红外测温仪，其精确度较红外成像仪有一定的差距，但是较之用感官又先进、直观的多。随着现代科学技术不断发展成熟与日益完善，利用红外状态监测和诊断技术具有远距离、不接触、准确、快速、直观等特点，实时地在线监测和诊断电气设备大多数故障。今年，我所运行人员利用红外测温仪检测到2#主变压器10kV母线桥避雷器因过电压导致的