發(fā)布時(shí)間：2022-07-20 05:46:20
序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了1篇的電氣設(shè)備熱故障分析及對(duì)策樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
摘要對(duì)設(shè)備的預(yù)防性試驗(yàn)和絕緣診斷的最終目的是降低設(shè)備的故障率。通過對(duì)電氣設(shè)備的熱故障分析，利用紅外診斷技術(shù)對(duì)電氣設(shè)備的早期故障缺陷及絕緣性能做出可靠的預(yù)測(cè)，使傳統(tǒng)電氣設(shè)備的預(yù)防性試驗(yàn)維修，提高到預(yù)知狀態(tài)檢修。
關(guān)鍵詞電氣設(shè)備熱故障 預(yù)防性試驗(yàn) 絕緣診斷 分析
引言電氣設(shè)備的使用壽命主要取決于設(shè)備內(nèi)部絕緣材料的性能，對(duì)于高壓電氣設(shè)備，絕緣性能的衡量指標(biāo)有機(jī)械性能、電氣性能、熱穩(wěn)定性與化學(xué)穩(wěn)定性等。熱穩(wěn)定性的好壞決定著熱故障率的高低，而預(yù)防性試驗(yàn)又是電力設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)工作中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是保證電力設(shè)備安全運(yùn)行的有效手段之一。因此，減少熱故障，并進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)是保證電氣設(shè)備安全運(yùn)行的重點(diǎn)工作。
1、電氣設(shè)備發(fā)熱來源及熱故障
連接點(diǎn)是指電氣設(shè)備之間以及它們與母線或電纜之間的電氣連接部位。接點(diǎn)過熱是電力系統(tǒng)的一個(gè)老問題，但隨著設(shè)備負(fù)荷的增加，用戶對(duì)供電可靠性要求的提高，在設(shè)備缺陷管理中成為一個(gè)越來越突出的問題，值得我們引起重視，認(rèn)真研究其發(fā)生發(fā)展的原因，以便解決問題。
1.1 電氣設(shè)備發(fā)熱源。電氣設(shè)備在工作時(shí)，由于電流、電壓的作用，將產(chǎn)生電阻損耗發(fā)熱、介質(zhì)損耗發(fā)熱、鐵損致熱三種熱故障。
1.2 電氣設(shè)備熱故障。電氣設(shè)備的熱故障可分為外部故障和內(nèi)部故障。
1.2.1 外部故障主要原因是長期運(yùn)行的設(shè)備其電氣接頭暴露在空氣中，因接觸不良，造成電阻值過大，引起接頭發(fā)熱。外部發(fā)熱缺陷一般集中在設(shè)備的連接點(diǎn)處。
1.2.2 內(nèi)部故障是指封閉在固體絕緣、油絕緣以及設(shè)備殼體內(nèi)部的電氣回路故障和由于絕緣介質(zhì)劣化，引起的故障。對(duì)于內(nèi)部故障，根據(jù)各種電氣設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和運(yùn)行狀態(tài)，依據(jù)傳熱學(xué)理論，分析金屬導(dǎo)電回路、絕緣油和氣體等引起的傳導(dǎo)、對(duì)流，從電氣設(shè)備外部顯現(xiàn)的溫度分布熱像圖，就可以判斷出各種內(nèi)部故障。只要按照設(shè)備大修標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)備解體大修，對(duì)觸頭的各接觸面進(jìn)行檢查與打磨，降低內(nèi)部導(dǎo)電回路阻值，就可以徹底解決。
2、預(yù)防電氣設(shè)備熱故障的對(duì)策
2.1金具質(zhì)量。變電所母線及設(shè)備線夾金具，根據(jù)需要選用優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，載流量及動(dòng)熱穩(wěn)定性能，應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。特別是設(shè)備線夾，應(yīng)積極采用銅、鋁擴(kuò)散焊工藝的銅鋁過渡產(chǎn)品。
2.2接觸面處理。可用銼刀把接頭接觸面嚴(yán)重不平的地方和毛刺銼掉，使接觸面平整光潔，但應(yīng)注意母線加工后的截面減少值：銅質(zhì)不超過原截面的3%，鋁質(zhì)不超過5%。
2.3緊固壓力控制。部分檢修人員在接頭的連接上存有誤區(qū)，認(rèn)為連接螺栓擰的愈緊愈好，其實(shí)不然。因鋁質(zhì)母線彈性系數(shù)小，當(dāng)螺母的壓力達(dá)到某個(gè)臨界壓力值時(shí)，若材料的強(qiáng)度、硬度差，再繼續(xù)增加壓力，將會(huì)造成接觸面部分變形隆起，反而使接觸面積減少，接觸電阻增大。因此進(jìn)行螺栓緊固時(shí)，螺栓不能擰得過緊，以彈簧墊圈壓平即可，有條件時(shí)，應(yīng)用力矩板手進(jìn)行緊固,以防壓力過大。
2.4防氧化。設(shè)備接頭的接觸表面要進(jìn)行防氧化處理，應(yīng)優(yōu)先采用電力復(fù)合脂(即導(dǎo)電膏)以代替?zhèn)鹘y(tǒng)常規(guī)的凡士林。
2.5工藝程序。制定連接點(diǎn)安裝的技術(shù)規(guī)范程序。根據(jù)造成連接點(diǎn)過熱的不同類型，制定不同的工藝規(guī)程。安裝時(shí)，嚴(yán)格按照規(guī)程進(jìn)行。
2.6提高設(shè)備性能。 對(duì)到大修年限的設(shè)備，有計(jì)劃進(jìn)行大修，防止缺陷發(fā)生，提高設(shè)備壽命，同時(shí)對(duì)未增容的隔離開關(guān)等設(shè)備進(jìn)行增容，滿足設(shè)備負(fù)荷的要求，綜合分析變電站及設(shè)備老化的情況，對(duì)運(yùn)行時(shí)間長，銹蝕嚴(yán)重的刀閘觸指彈簧、刀閘帽內(nèi)部軟連接等導(dǎo)電部件進(jìn)行更換，對(duì)長期在惡劣環(huán)境（如空氣潮濕、腐蝕嚴(yán)重等）運(yùn)行的接頭螺絲、彈簧墊應(yīng)更換為銅或不銹鋼材質(zhì)。
2.7檢測(cè)措施。對(duì)于運(yùn)行設(shè)備，運(yùn)行值班人員要定期巡視連接頭發(fā)熱情況。有些連接點(diǎn)過熱可通過觀察來確定，比如運(yùn)行中過熱的連接點(diǎn)會(huì)失去金屬光澤、改變顏色，導(dǎo)體上連接點(diǎn)附近涂的色漆顏色加深等。
2.8紅外線檢測(cè)。 紅外檢測(cè)技術(shù)是一種在線監(jiān)測(cè)(不停電)式高科技檢測(cè)技術(shù)，它集光電成像技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、圖像處理技術(shù)于一身，通過接收物體發(fā)出的紅外線(紅外輻射)將其熱像顯示在熒光屏上，從而準(zhǔn)確判斷物體表面的溫度分布情況，可以通過溫度分布情況分析設(shè)備三相接頭的溫差，將溫度升高的部位（接頭、線夾），根據(jù)當(dāng)時(shí)的環(huán)境溫度和負(fù)荷情況，在檢修中與變電站人員巡視檢查到的發(fā)熱部位一起進(jìn)行針對(duì)性處理。
紅外診斷技術(shù)對(duì)電氣設(shè)備的早期故障缺陷及絕緣性能做出可靠的預(yù)測(cè)，使傳統(tǒng)電氣設(shè)備的預(yù)防性試驗(yàn)維修提高到預(yù)知狀態(tài)檢修，這也是現(xiàn)代電力企業(yè)發(fā)展的方向。利用紅外熱像技術(shù)檢測(cè)在線電氣設(shè)備的方法叫做紅外溫度記錄法。紅外溫度記錄法是工業(yè)上用來無損探測(cè)，檢測(cè)設(shè)備性能和掌握其運(yùn)行狀態(tài)的一項(xiàng)新技術(shù)。與傳統(tǒng)的測(cè)溫方式(如熱電偶、不同熔點(diǎn)的蠟片等旋繞在被測(cè)物表面或體內(nèi))相比，熱像儀可在一定距離內(nèi)實(shí)時(shí)、定量在線檢測(cè)發(fā)熱點(diǎn)的溫度，通過掃描，還可以繪出設(shè)備在運(yùn)行中的溫度梯度熱像圖，而且靈敏度高，不受電磁場(chǎng)干擾，便于現(xiàn)場(chǎng)使用。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展成熟與日益完善，利用紅外狀態(tài)監(jiān)測(cè)和診斷技術(shù)具有遠(yuǎn)距離、不接觸、不取樣、不觸體，又具有準(zhǔn)確、快速、直觀等特點(diǎn)，實(shí)時(shí)地在線監(jiān)測(cè)和診斷電氣設(shè)備大多數(shù)故障。它備受國內(nèi)外電力行業(yè)的重視，并得到快速發(fā)展。
2.9導(dǎo)電體相互連接的接觸面不平整引起的熱故障對(duì)策。由于施工質(zhì)量不高，多次拆卸與組裝等原因，都會(huì)形成接觸面的不平整。電接觸面的不平整降低了有效接觸面積，在電流經(jīng)過的實(shí)際通流截面積變小，使得電流的收縮效應(yīng)增加，收縮電阻增大而引發(fā)熱故障。此類故障屬于設(shè)備的特定故障，一經(jīng)處理不易再次出現(xiàn)。預(yù)防此類故障的首要措施是在設(shè)備安裝時(shí)嚴(yán)把施工質(zhì)量關(guān)。在施工時(shí)可用量具測(cè)量電接觸面的平整度，力求盡量平整。從嚴(yán)格意義講，任何接觸面都不可能做得絕對(duì)平整，因此，新的設(shè)備安裝時(shí)，在電接觸面上一般都要求“壓花”，在螺栓壓緊力的作用下，這些點(diǎn)陣就呈犬牙交錯(cuò)狀咬合在一起，從而增大了有效接觸面積，這道工序在新安裝設(shè)備時(shí)非常重要，對(duì)于日后預(yù)防發(fā)熱有很好的意義，在處理此類發(fā)熱故障時(shí)，有條件也應(yīng)采用“壓花”的方法。
3、預(yù)防性試驗(yàn)
預(yù)防性試驗(yàn)和絕緣診斷是電力設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)工作中一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是保證電力設(shè)備安全運(yùn)行的有效手段之一，對(duì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)、診斷設(shè)備的缺陷起到了重要作用。
預(yù)防性試驗(yàn)可按試驗(yàn)范圍和試驗(yàn)性質(zhì)分類。
3.1按試驗(yàn)范圍分類。
3.1.1 定期試驗(yàn)：這是為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛在的缺陷或隱患，每隔一定時(shí)間對(duì)設(shè)備定期進(jìn)行的試驗(yàn)。例如油中溶解氣體色譜分析、繞組直流電阻、絕緣電阻、介質(zhì)損耗因數(shù)、直流泄露、直流耐壓、交流耐壓、絕緣油試驗(yàn)等。
3.1.2大修試驗(yàn)：指大修時(shí)或大修后做的檢查試驗(yàn)項(xiàng)目。除定期試驗(yàn)項(xiàng)目外，還需做：穿心螺栓絕緣電阻、局部放電、油箱密封試驗(yàn)、斷路器分合閘時(shí)間和速度、電動(dòng)機(jī)定轉(zhuǎn)子間隙測(cè)量等試驗(yàn)，其中有些事機(jī)械方面的檢查項(xiàng)目。
3.1.3查明故障試驗(yàn)：指定期試驗(yàn)或大修試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果有疑問或異常，需要進(jìn)一步查明故障性質(zhì)或確定故障位置時(shí)進(jìn)行的一些試驗(yàn)，或稱診斷試驗(yàn)。例如：空載電流、短路阻抗、繞組頻率響應(yīng)、振動(dòng)、絕緣油含水量和油介損、壓力釋放器、氧化鋅避雷器工頻參考電壓試驗(yàn)等。
3.1.4 預(yù)知性試驗(yàn)：這是為了鑒定設(shè)備的壽命搞清被測(cè)設(shè)備的絕緣是否還能繼續(xù)使用一段時(shí)間，或者是否需要在近期安排更換而進(jìn)行的試驗(yàn)，是長期以來人們一直在研究的課題。該項(xiàng)研究可分為兩類，一是針對(duì)各種絕緣材料；二是針對(duì)實(shí)際設(shè)備的絕緣系統(tǒng)。單純絕緣材料的壽命模型不能直接運(yùn)用于實(shí)際設(shè)備，但對(duì)于實(shí)際絕緣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布置、材料選擇及老化評(píng)估有重要的參考價(jià)值。
3.2按試驗(yàn)性質(zhì)分類
3.2.1非破壞性試驗(yàn)或稱絕緣特性試驗(yàn)：使用較低的試驗(yàn)電壓或用不會(huì)對(duì)被測(cè)設(shè)備絕緣產(chǎn)生累積損傷效應(yīng)的方法，根據(jù)絕緣介質(zhì)中發(fā)生的各種物理過程（極化、吸收、電導(dǎo)等），測(cè)量絕緣的各種參數(shù)（絕緣電阻和吸收比或極化指數(shù)、泄露電流、介質(zhì)損耗角正切等），以及與極化吸收過程有關(guān)的特性（主要表現(xiàn)為電阻―時(shí)間的變化規(guī)律）和絕緣冷卻媒質(zhì)的一系列其它特性（化學(xué)成分、油中水分及氣體含量等），從而判斷設(shè)備的絕緣能力，及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能的劣化現(xiàn)象。
3.2.2破壞性試驗(yàn)或稱絕緣耐壓試驗(yàn)，是在被測(cè)設(shè)備上施加高于設(shè)備工作電壓的試驗(yàn)電壓，以求揭示危險(xiǎn)性較大的集中性缺陷的存在，并直接檢驗(yàn)被測(cè)設(shè)備的絕緣耐壓水平或裕度。耐壓試驗(yàn)時(shí)，對(duì)被測(cè)設(shè)備絕緣可靠性的考驗(yàn)比較直接和嚴(yán)格，缺點(diǎn)是試驗(yàn)可能給被測(cè)設(shè)備的絕緣造成一定的損傷，并會(huì)導(dǎo)致被測(cè)設(shè)備的絕緣能力下降和可能恢復(fù)的缺陷在試驗(yàn)過程中發(fā)展為不可逆轉(zhuǎn)的擊穿。
3.3 傳統(tǒng)的基本絕緣試驗(yàn)項(xiàng)目包括絕緣電阻、直流泄漏電流、介損、直流耐壓和交流耐壓試驗(yàn)。通過絕緣性能試驗(yàn)，可定期檢測(cè)電氣設(shè)備絕緣性能，預(yù)測(cè)絕緣狀況，推斷絕緣老化進(jìn)程、絕緣油劣化等內(nèi)部薄弱環(huán)節(jié)，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)役設(shè)備的隱患，安排消除缺陷的維修計(jì)劃等，保證設(shè)備的安全運(yùn)行。
結(jié)束語 應(yīng)用紅外線檢測(cè)技術(shù)，對(duì)提高電氣設(shè)備的可靠性與有效性，提高運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益，降低維修成本都有很重要的意義，是目前在預(yù)知檢修領(lǐng)域中一種很好的手段。同時(shí)，從絕緣診斷和預(yù)防性試驗(yàn)工作的進(jìn)展過程與試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)周期來看，電力設(shè)備產(chǎn)品質(zhì)量的好壞，運(yùn)行中維護(hù)的如何，又決定著運(yùn)行可靠性的高低，試驗(yàn)項(xiàng)目的多少和試驗(yàn)周期的長短。總之，通過紅外線技術(shù)檢測(cè)、可預(yù)防行試驗(yàn)與檢測(cè)等可使設(shè)備減少故障率，是提高設(shè)備使用壽命的有效方法。
摘 要：變電所內(nèi)的各類高壓電氣設(shè)備的接頭、線夾和軟硬母線等設(shè)備間的連接、并接部位以及隔離開關(guān)的動(dòng)、靜觸頭，高壓開關(guān)柜等，由于制造質(zhì)量、安裝工藝、調(diào)試手段、設(shè)計(jì)不合理等諸多因素的影響，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)不正常的發(fā)熱現(xiàn)象，如果不及時(shí)正確地進(jìn)行處理，會(huì)使故障蔓延擴(kuò)大。有的會(huì)引起燃弧、放電，直至燒斷引線；有的會(huì)使熱量傳導(dǎo)至設(shè)備內(nèi)部，直接造成設(shè)備損壞。有的會(huì)直接危及電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，后果不堪設(shè)想。近幾年電力生產(chǎn)中廣泛運(yùn)用各種先進(jìn)的溫度測(cè)試設(shè)備，如：紅外熱成像儀、紅外線點(diǎn)溫儀等，取得了很好的效果，電力設(shè)備接頭的溫度得到了有效監(jiān)視，接頭發(fā)熱情況得到了及時(shí)處理，從而也將會(huì)使由于接頭發(fā)熱引發(fā)的事故大大減少。對(duì)于過熱部位的檢修處理，如果方法不正確、不徹底，也將會(huì)使設(shè)備過熱部位惡性循環(huán)，造成電力設(shè)備重復(fù)停電，少送負(fù)荷，直接影響社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益。
關(guān)鍵詞：高壓；電氣設(shè)備；故障；處理方法；
1、軟母線連接、搭接處的過熱處理 對(duì)于此類故障的處理方法有兩種，一是開夾檢查處理，就是將過熱的設(shè)備線夾打開檢查，如發(fā)現(xiàn)過熱點(diǎn)，進(jìn)行處理；二是不開夾檢查處理，就是將過熱的線夾固定螺絲緊固一遍。以上這兩種方法都存有一定弊病。如果草率的把線夾打開，而過熱點(diǎn)又不在內(nèi)部，這就造成不必要的工作；如果貪圖省事，把應(yīng)打開檢查的線夾不開夾，而過熱點(diǎn)確在內(nèi)部，只是簡(jiǎn)單的緊固線夾螺絲，這樣的緊固如果用力過度，有時(shí)會(huì)造成線夾機(jī)械變形或者過死點(diǎn)，使接觸部位出現(xiàn)縫隙，反而造成接觸更不緊密，結(jié)果適得其反，給安全運(yùn)行留有隱患。從2006年開始，我廠所轄變電所運(yùn)用了紅外成像儀進(jìn)行高壓電氣設(shè)備進(jìn)行溫度情況監(jiān)測(cè)，共發(fā)現(xiàn)了軟母線發(fā)熱情況7起，其中二次是母線引下線連接處發(fā)熱，其余五次是由于線路阻波器與軟母線連接處發(fā)熱；經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)母線引下線發(fā)熱是由于安裝人員沒有規(guī)范執(zhí)行安裝工藝及設(shè)備線夾的制造質(zhì)量不良引起，而線路阻波器與軟母線連接處是由于阻波器連接鋁板與設(shè)備線夾規(guī)范不統(tǒng)一引起，且隨著電力光纜的普遍使用，線路阻波器已基本無人使用，因此設(shè)備也就缺乏正常的維護(hù)。因此我認(rèn)為正確的處理方法，應(yīng)該按以下步驟進(jìn)行：(1)檢修前首先查看測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)的最高溫度值，查看運(yùn)行記錄，了解通過此過熱點(diǎn)的最高負(fù)荷電流，如果有進(jìn)行紅外成像，應(yīng)通過紅外圖片進(jìn)行分析判斷發(fā)熱點(diǎn)及發(fā)熱原因。(2)在進(jìn)行檢修工作時(shí)細(xì)心觀察過熱線夾的外部現(xiàn)象，如顏色、氣味、燒痕、內(nèi)外部接觸縫隙、螺絲的緊固強(qiáng)度和均勻程度等。(3)檢查過熱部位線夾與導(dǎo)線的金屬材料、結(jié)構(gòu)和尺寸，是否銅鋁壓接，導(dǎo)線的截面積與線夾所選型號(hào)是否配套一致，然后確定開夾或不開夾的檢修方案。
(4)閑置沒有用的線路阻波器建議在此間隔設(shè)備檢修時(shí)進(jìn)行拆除，這樣也就減少了一個(gè)不必要的發(fā)熱點(diǎn)（溫州局已經(jīng)有明確規(guī)定要求通訊部門安排拆除）。
(5)如發(fā)現(xiàn)是由于設(shè)備線夾使用不規(guī)范，應(yīng)選擇合適的設(shè)備線夾進(jìn)行更換。
2、硬母線的搭接、連接處過熱處理 這種過熱現(xiàn)象，經(jīng)常會(huì)發(fā)生在戶外變壓器的套管、斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器的接線柱上以及戶內(nèi)高壓開關(guān)柜的隔離開關(guān)、電流互感器、開關(guān)連接處。它們共同的特點(diǎn)多為在硬母線上開圓孔，用螺栓壓接而形成線或面接觸。從2006年以來，發(fā)現(xiàn)此類發(fā)熱情況一共有10多起，從發(fā)熱原因分析主要是使用螺栓不規(guī)范引起，有的是螺栓沒有加裝彈簧墊、有的是使用螺栓的大小不一樣，最多的是由于螺栓的壓緊力不夠引起。通常的處理方法是將過熱處拆開，處理放電燒傷痕跡，重新配上螺栓并加備母（防松）。處理步驟是： (1)對(duì)于燒傷較輕的可以將鋁、銅排與導(dǎo)電棒表面的燒痕處理平整，清除硫化物和氧化物后，用合格的螺母上緊并鎖緊備母。 (2)對(duì)于燒傷嚴(yán)重或重復(fù)過熱的部位，因?yàn)殂~、鋁排的接觸面已經(jīng)多次燒傷且接觸面的結(jié)構(gòu)分子已經(jīng)離散疲勞，電阻率成倍增大，這時(shí)就應(yīng)更換新母線或進(jìn)行表面鍍銀處理。對(duì)于開孔尺寸與導(dǎo)電棒直徑有誤差的，一定要按標(biāo)準(zhǔn)重新開孔打眼。對(duì)于電流互感器等壓接部位只有一個(gè)孔能改成兩個(gè)眼的，就改成兩個(gè)眼，使接觸壓力更為合理；對(duì)于電纜出線的開關(guān)柜出線母排建議用二排夾接使出線接觸面加大，同時(shí)也使接觸壓力更加合理減少發(fā)熱可能性。
3、隔離開關(guān)動(dòng)、靜觸頭的過熱處理 隔離開關(guān)的接觸過熱、接線柱過熱情況較為復(fù)雜。其中有制造質(zhì)量的問題，如觸指及觸指彈簧和導(dǎo)電帶、軟連接的材料不合格、裝配工藝差，更多見于安裝、調(diào)整、檢修不當(dāng)?shù)仍?，也有由于設(shè)計(jì)容量不夠（隔離開關(guān)輸送容量一般為不超過額定容量的50%為宜）。從2006年以來，我廠所轄變電所共發(fā)生由于隔離開關(guān)動(dòng)、靜觸頭發(fā)熱的故障有9次，主要是由于地處山區(qū)，水電開發(fā)迅速而送出設(shè)備容量不變，在豐水期輸送大容量時(shí)發(fā)生，此時(shí)處理意見為更換大容量隔離開關(guān)，如果在輸送小電流時(shí)發(fā)生過熱現(xiàn)象的處理步驟： (1)依靠紅外圖片進(jìn)行分析判斷發(fā)熱點(diǎn)及初步判斷發(fā)熱原因。 (2)從外向里查找，找出發(fā)熱點(diǎn)和傳熱點(diǎn)。 (3)將靜觸頭拆開并分解，檢查靜觸頭內(nèi)表面與導(dǎo)電桿接觸部分是否有放電痕跡、氧化物，固定螺母是否松動(dòng)，彈簧墊是否退火老化，最后清除氧化物，磨平燒痕，復(fù)裝鎖緊螺母。 (4)將動(dòng)觸頭整體分解，清除動(dòng)觸頭表面燒痕及氧化物，檢查觸指彈簧是否退火變形，檢查觸指與內(nèi)部接觸面有無燒痕及氧化物，更換燒傷嚴(yán)重的觸指和彈簧，更換老化的螺栓和彈簧墊，最后按工藝標(biāo)準(zhǔn)要求順序復(fù)裝。 (5)接線柱的過熱，要解體接線柱與鋁帽內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)連接部分，接觸軟連接的接觸表面有無燒傷痕跡和氧化物，固定螺絲是否松動(dòng)、滑絲，彈簧墊圈是否老化斷裂，然后進(jìn)行表面處理和更換部件。 (6)整體復(fù)裝后，要按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整試驗(yàn)，項(xiàng)目包括：動(dòng)、靜觸頭的接觸深度和面積，接觸電阻。測(cè)試儀器要選用直流電流為100 A及以上的接觸電阻測(cè)試儀，隔離開關(guān)接觸電阻符合標(biāo)準(zhǔn)。4、設(shè)備線夾的過熱處理
此類發(fā)熱情況主要由于變電所的投運(yùn)時(shí)間較長，原來安裝使用的設(shè)備線夾一般為螺栓緊固式，在以后的檢修維護(hù)中缺乏經(jīng)驗(yàn)，使得由于時(shí)間久經(jīng)過多次熱脹冷縮，螺栓緊固度不夠或線夾內(nèi)部氧化程度嚴(yán)重而導(dǎo)致設(shè)備線夾發(fā)熱情況普遍發(fā)生。2006年來，我廠所轄變電所共發(fā)生6次，一般情況為在輸送大電流時(shí)發(fā)生，為了更好地保證在以后不再重復(fù)發(fā)生此類發(fā)熱故障，我們均采用更換設(shè)備線夾為壓接型。
5、封閉式高壓柜的過熱監(jiān)測(cè)與處理
以上各種高壓電氣設(shè)備的發(fā)熱情況均可采用紅外成像儀、紅外線點(diǎn)溫儀等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，接頭發(fā)熱情況也得到了及時(shí)處理，但封閉式高壓柜在運(yùn)行中不能打開，因此無法測(cè)量運(yùn)行中開關(guān)柜內(nèi)各觸頭的實(shí)際溫度。密封式開關(guān)柜內(nèi)接頭發(fā)熱事故在近幾年有增長的趨勢(shì)，已經(jīng)成為嚴(yán)重影響安全生產(chǎn)的難題。結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐，我們發(fā)現(xiàn)接頭發(fā)熱事故主要發(fā)生在負(fù)荷較重的10 kV小車式封閉開關(guān)柜內(nèi)，開關(guān)柜的一次設(shè)備分布在3個(gè)相互獨(dú)立的隔室內(nèi)，分別是開關(guān)室、母線室、出線室。所有隔室呈封閉狀態(tài)。由于發(fā)熱點(diǎn)在密封柜內(nèi)，運(yùn)行中的柜門禁止打開，值班人員無法通過正常的監(jiān)視手段發(fā)現(xiàn)發(fā)熱缺陷。發(fā)熱嚴(yán)重時(shí)接頭會(huì)變紅甚至熔斷，直接造成生產(chǎn)事故。
密封高壓開關(guān)柜內(nèi)的接頭發(fā)熱是生產(chǎn)中的難題，通過采取各種措施，如：實(shí)行檢修人員責(zé)任制，更新老舊設(shè)備，改進(jìn)接頭的連接、安裝工藝等，可以大大減少接頭發(fā)熱事故，但是從目前的設(shè)備狀況看要想完全避免接頭發(fā)熱事故也是不現(xiàn)實(shí)的。于是希望通過監(jiān)視的方法，提前發(fā)現(xiàn)開關(guān)柜內(nèi)設(shè)備接頭發(fā)熱的跡象，以便采取措施，防止出現(xiàn)惡性事故?，F(xiàn)在經(jīng)常使用的柜內(nèi)接頭發(fā)熱監(jiān)視方法主要有：在接頭粘貼測(cè)溫蠟片；手摸柜門感知柜內(nèi)溫度；通過異常氣味發(fā)現(xiàn)設(shè)備過熱；通過異常音響發(fā)現(xiàn)設(shè)備過熱等。粘貼測(cè)溫蠟片是室外接頭常用的測(cè)溫法，用在封閉柜內(nèi)有很大局限性，大部分接頭通過柜門的觀察窗看不到，只能在開關(guān)停電檢修時(shí)檢查接頭有無過熱情況，對(duì)預(yù)防事故作用不大。手摸柜門的方法可大概判斷溫度有無異常，有很大的隨意性與偶然性。總之，通過綜合應(yīng)用以上幾種方法可以大概判斷開關(guān)柜內(nèi)有無接頭發(fā)熱故障，但是不科學(xué)、不嚴(yán)謹(jǐn)，對(duì)無人值班的變電站、開閉站無實(shí)用價(jià)值。從有關(guān)資料上了解到的方法是在每臺(tái)開關(guān)柜內(nèi)安裝一個(gè)溫度傳感器，如果空氣溫度達(dá)到規(guī)定值即發(fā)出報(bào)警信號(hào)；或是柜內(nèi)空氣溫度與環(huán)境溫度差值到規(guī)定值時(shí)即報(bào)警。這一測(cè)溫方法溫度傳感器安裝方便簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，投入較小。我們不妨在開關(guān)柜訂貨時(shí)將此要求作為一個(gè)要求來實(shí)時(shí)監(jiān)視開關(guān)柜內(nèi)接頭溫度還是必要的?？偨Y(jié)以上分析看出，通過監(jiān)視柜內(nèi)空氣溫度來間接監(jiān)視柜內(nèi)接頭的運(yùn)行狀況是可行的，完全可以起到預(yù)防接頭事故的目的。
6、結(jié)束語
綜上所述，對(duì)變電站高壓設(shè)備的過熱處理，決不能掉以輕心，麻痹大意，要以嚴(yán)肅負(fù)責(zé)的態(tài)度，科學(xué)合理的方法，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的工序，嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工藝，認(rèn)真徹底地進(jìn)行檢修處理。只有這樣，才能確保電網(wǎng)安全運(yùn)行。
摘要：低壓電氣設(shè)備往往因熱故障而頻繁影響其安全穩(wěn)定運(yùn)行，本文通過對(duì)低壓電氣設(shè)備發(fā)熱原因及熱故障的分析，提出相應(yīng)的處理對(duì)策，可有效減少設(shè)備事故的發(fā)生。
關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備故障分析對(duì)策
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，低壓電氣設(shè)備的使用量急劇增多，在電氣設(shè)備的使用中，因熱故障造成的設(shè)備停電及損壞事故頻繁發(fā)生，極大地影響了設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此，電氣設(shè)備發(fā)熱問題必須引起重視，認(rèn)真研究其發(fā)生的原因，通過對(duì)低壓電氣發(fā)熱規(guī)律的分析，能及早的發(fā)現(xiàn)問題、處理問題，可有效降低電氣設(shè)備事故率。
1低壓電氣設(shè)備發(fā)熱原因
1.1內(nèi)部致熱。低壓電氣設(shè)備工作時(shí)，由于電流通過導(dǎo)體和線圈產(chǎn)生電阻損耗以及導(dǎo)體內(nèi)部電子的流動(dòng)而產(chǎn)生熱量。對(duì)于交流而言，由于交變磁場(chǎng)的作用，在鐵磁體內(nèi)產(chǎn)生渦流和磁滯損耗，在絕緣體內(nèi)產(chǎn)生介質(zhì)損耗。這些損耗幾乎全部轉(zhuǎn)換成熱能，一部分熱能直接使電氣設(shè)備本體溫度升高，而另一部分熱能則散失在周圍的介質(zhì)中。這些電能的損耗主要包括以下幾種：
（1）介質(zhì)損耗，絕緣材料在電場(chǎng)作用下，由于介質(zhì)電導(dǎo)和介質(zhì)極化的滯后效應(yīng)，在其內(nèi)部引起的能量損耗。根據(jù)形成的機(jī)理可分為弛豫損耗、共振損耗和電導(dǎo)損耗，這種發(fā)熱稱為電壓效應(yīng)引起的發(fā)熱，發(fā)熱功率主要取決于電壓的高低；
（2）電阻損耗，電流通過導(dǎo)體時(shí)，在導(dǎo)體電阻作用下因產(chǎn)生的能量損耗。這種發(fā)熱稱為電流效應(yīng)引起的發(fā)熱，發(fā)熱功率取決于電流的大小，與電流的平方成正比；
（3）鐵損是因鐵心的磁滯、渦流現(xiàn)象而產(chǎn)生的電能損耗，包括磁性材料的磁滯損耗和渦流損耗以及剩余損耗，這種發(fā)熱稱為電磁效應(yīng)引起的發(fā)熱。
內(nèi)部熱故障主要發(fā)生在導(dǎo)電回路和絕緣介質(zhì)上，其內(nèi)部發(fā)熱機(jī)理因設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)和運(yùn)行狀態(tài)的不同而異，一般可概括為：電壓分布不均勻，導(dǎo)體連接或接觸不良、介質(zhì)損耗增大或泄漏電流過大、因絕緣老化、缺油、受潮等產(chǎn)生局部放電、磁回路不正常等。
1.2外部致熱。外部致熱有些是因?yàn)楸砻嫖鄯x或機(jī)械力作用造成外絕緣性能下降，其發(fā)熱功率取決于外絕緣的泄漏電流與絕緣電阻；而大多數(shù)是因電氣接頭長期暴露在大氣中，金屬導(dǎo)體表面受電化學(xué)腐蝕及因熱脹冷縮接觸面壓力減小使導(dǎo)體連接部位接觸不良，如電氣線路觸點(diǎn)、接頭部分螺絲松動(dòng)、觸點(diǎn)燒壞等形成較大的接觸電阻，其發(fā)熱功率取決于通過的電流與接觸電阻的大小。
2低壓電氣設(shè)備熱故障分析
低壓電氣設(shè)備運(yùn)行時(shí)，不管是內(nèi)部致熱還是外部致熱，都是不可避免的。電氣設(shè)備在正常工作時(shí)有一個(gè)相對(duì)較為穩(wěn)定的溫升值，雖然在設(shè)備設(shè)計(jì)和制造過程中已經(jīng)考慮設(shè)備運(yùn)行時(shí)溫度升高的因素，但設(shè)備在使用過程中，由于受到各種不利因素的影響，如在高電壓、大電流、氣溫變化、空氣污染等環(huán)境中，溫度會(huì)不斷增加，設(shè)備的內(nèi)部或外部某些薄弱部位往往會(huì)出現(xiàn)異常的溫度分布或異常的發(fā)熱現(xiàn)象，輕者會(huì)影響設(shè)備的某些性能，重者燒毀設(shè)備，情況嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生短路爆炸等嚴(yán)重后果。一般情況下，電氣設(shè)備從發(fā)熱到出現(xiàn)故障大致可分為以下三個(gè)階段。
2.1溫度變化階段
由于低壓電氣設(shè)備長時(shí)間連續(xù)工作，電氣設(shè)備接線頭、觸點(diǎn)等部位溫度會(huì)不斷上升，這一過程持續(xù)時(shí)間往往會(huì)比較長，且無明顯表面特征，不易發(fā)現(xiàn)。
2.2溫度快速上升階段
當(dāng)?shù)蛪弘姎庠O(shè)備的運(yùn)行溫度超過了允許溫度值時(shí)，金屬導(dǎo)體間的氧化現(xiàn)象會(huì)進(jìn)一步加劇，溫度會(huì)急劇增加，并在不同材料中表現(xiàn)出一些特定的發(fā)熱特征，如絕緣材料會(huì)發(fā)黃或發(fā)黑，金屬表面發(fā)白或變黑，此時(shí)，絕緣電阻會(huì)下降，會(huì)出現(xiàn)異味甚至冒煙等明顯的發(fā)熱特征。
2.3故障階段
當(dāng)?shù)蛪弘姎庠O(shè)備溫度上升到一定值時(shí)，就會(huì)引起電氣設(shè)備的某些性能降低，設(shè)備工作出現(xiàn)異常，甚至燒毀等嚴(yán)重后果。
3低壓電氣設(shè)備熱故障處理對(duì)策
熱故障按溫升的高低及對(duì)設(shè)備的危害程度可分為一般熱故障、嚴(yán)重?zé)峁收虾臀ｋU(xiǎn)熱故障三種：
3.1一般熱故障：其導(dǎo)體觸點(diǎn)溫度與正常運(yùn)行條件的設(shè)備相比，該觸點(diǎn)有一定的溫度上升，如用紅外熱像儀測(cè)量，則呈現(xiàn)輕微的熱像特征。此種情況應(yīng)引起注意，做好相關(guān)記錄，并加強(qiáng)跟蹤觀察，防止故障程度的加重。
3.2嚴(yán)重?zé)峁收希喊l(fā)熱點(diǎn)溫度高，紅外熱像儀測(cè)量有明顯的熱像特征，故障點(diǎn)已造成嚴(yán)重?zé)釗p傷，對(duì)設(shè)備的安全運(yùn)行構(gòu)成嚴(yán)重威脅，此種故障應(yīng)嚴(yán)加監(jiān)控，在縮短監(jiān)控周期條件下，應(yīng)盡快安排停運(yùn)檢修處理。
3.3危險(xiǎn)熱故障：發(fā)熱點(diǎn)溫度超過該材料規(guī)定的最高允許值，紅外熱像儀測(cè)量時(shí)，熱像圖非常清晰，外觀檢查可看到嚴(yán)重的燒損痕跡。這種故障隨時(shí)可能造成嚴(yán)重的突發(fā)性設(shè)備事故，必須立即退出運(yùn)行，進(jìn)行徹底檢修。
4結(jié)束語
低壓電氣設(shè)備發(fā)熱在設(shè)備缺陷管理中已成為一個(gè)越來越突出的問題。電氣設(shè)備熱故障診斷技術(shù)對(duì)預(yù)防熱故障發(fā)生是十分必要和有效的一種設(shè)備檢測(cè)手段，通過紅外熱像儀檢測(cè)能準(zhǔn)確判斷運(yùn)行電氣設(shè)備的某些發(fā)熱故障，可做到防范于未然，有效地減少設(shè)備事故，降低維護(hù)費(fèi)用，其優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的。低壓設(shè)備熱故障的更深入研究及先進(jìn)檢測(cè)設(shè)備推廣應(yīng)用，必將在保證低壓電氣設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行方面發(fā)揮積極的作用。
摘要：紅外診斷技術(shù)對(duì)電氣設(shè)備的早期故障缺陷及絕緣性能做出可靠的預(yù)測(cè)，使傳統(tǒng)電氣設(shè)備的預(yù)防性試驗(yàn)維修（預(yù)防試驗(yàn)是20世紀(jì)50年代引進(jìn)前蘇聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)）提高到預(yù)知狀態(tài)檢修，這也是現(xiàn)代電力企業(yè)發(fā)展的方向。
關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備；熱故障；分析紅外線技術(shù)
興隆林業(yè)局地處位于黑龍江省中部，小興安嶺南坡，北緯46°01′30″～46°37′23″，東經(jīng)127°54′40″～12751′15″，林區(qū)地處哈爾濱市所轄木蘭、通河兩縣內(nèi)，局址設(shè)在巴彥縣興隆鎮(zhèn)。氣候?qū)儆跐駶櫺约撅L(fēng)氣候，年均氣候1.2℃左右穩(wěn)定通過10℃的初終日數(shù)123天（5月22日～9月21日）≥10℃的有效積溫2200～2300℃，無霜期約120天（±12天）光照豐富，年日照時(shí)為2350～2550小時(shí)。太陽輻射總量為110千卡／cm2，年光和有效輻射50千卡／cm2。
1 電氣設(shè)備的發(fā)熱來源及熱故障
連接點(diǎn)是指電氣設(shè)備之間以及它們與母線或電纜之間的電氣連接部位。連接點(diǎn)過熱已經(jīng)是電力系統(tǒng)的一個(gè)老問題，但隨著設(shè)備負(fù)荷的增加，用戶對(duì)供電可靠性要求的提高，在設(shè)備缺陷管理中成為一個(gè)越來越突出的問題，值得我們引起重視，認(rèn)真研究其發(fā)生發(fā)展的原因，以便徹底解決。
1.1電氣設(shè)備發(fā)熱源 電氣設(shè)備在工作的時(shí)候，由于電流、電壓的作用，將產(chǎn)生電阻損耗發(fā)熱、介質(zhì)損耗發(fā)熱、鐵損致熱等三種熱故障。
1.2電氣設(shè)備熱故障 電氣設(shè)備的熱故障可分為外部故障和內(nèi)部故障。接觸不良，是電氣設(shè)備的外部故障；長期暴露在大氣中的各種電氣裸接頭因接觸不良常常引起過熱故障。
1.3電氣設(shè)備的內(nèi)部故障 這是指封閉在固體絕緣、油絕緣以及設(shè)備殼體內(nèi)部的電氣回路故障和絕緣介質(zhì)劣化引起的故障。根據(jù)各種電氣設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和運(yùn)行狀態(tài)，依據(jù)傳熱學(xué)理論，分析金屬導(dǎo)電回路、絕緣油和氣體等引起的傳導(dǎo)、對(duì)流，從電氣設(shè)備外部顯現(xiàn)的溫度分布熱像圖，可以判斷出各種內(nèi)部故障。
2 預(yù)防電氣設(shè)備熱故障的對(duì)策
2.1金具質(zhì)量 變電所母線及設(shè)備線夾金具，根據(jù)需要選用優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，載流量及動(dòng)熱穩(wěn)定性能，應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。特別是設(shè)備線夾，應(yīng)積極采用先進(jìn)的銅、鋁擴(kuò)散焊工藝的銅鋁過渡產(chǎn)品，堅(jiān)決杜絕偽劣產(chǎn)品入網(wǎng)運(yùn)行。
2.2防氧化 設(shè)備接頭的接觸表面要進(jìn)行防氧化處理，應(yīng)優(yōu)先采用電力復(fù)合脂（即導(dǎo)電膏）以代替?zhèn)鹘y(tǒng)常規(guī)的凡士林。
2.3接觸面處理 接頭接觸面可采用銼刀把接頭接觸面嚴(yán)重不平的地方和毛刺銼掉，使接觸面平整光潔，但應(yīng)注意母線加工后的截面減少值：銅質(zhì)不超過原截面的3％，鋁質(zhì)不超過5％。
2.4緊固壓力控制 部分檢修人員在接頭的連接上存有誤區(qū)，認(rèn)為連接螺栓擰的愈緊愈好，其實(shí)不然。因鋁質(zhì)母線彈性系數(shù)小，當(dāng)螺母的壓力達(dá)到某個(gè)臨界壓力值時(shí)，若材料的強(qiáng)度差，再繼續(xù)增加不當(dāng)?shù)膲毫?，將?huì)造成接觸面部分變形隆起，反而使接觸面積減少，接觸電阻增大。因此進(jìn)行螺栓緊固時(shí)，螺栓不能擰得過緊，以彈簧墊圈壓平即可，有條件時(shí)，應(yīng)用力矩板手進(jìn)行緊固，以防壓力過大。
2.5工藝程序 制定連接點(diǎn)安裝的技術(shù)規(guī)范程序。根據(jù)造成連接點(diǎn)過熱的不同類型，制定不同的工藝規(guī)程。安裝時(shí)，嚴(yán)格按照規(guī)程進(jìn)行。
2.6檢測(cè)措施 對(duì)于運(yùn)行設(shè)備，運(yùn)行值班人員要定期巡視連接頭發(fā)熱情況。有些連接點(diǎn)過熱可通過觀察來確定，比如運(yùn)行中過熱的連接點(diǎn)會(huì)失去金屬光澤，導(dǎo)體上連接點(diǎn)附近涂的色漆顏色加深等。
3 紅外線技術(shù)
紅外檢測(cè)技術(shù)是一種在線監(jiān)測(cè)（不停電）式高科技檢測(cè)技術(shù)，它集光電成像技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、圖像處理技術(shù)于一身，通過接收物體發(fā)出的紅外線（紅外輻射）將其熱像顯示在熒光屏上，從而準(zhǔn)確判斷物體表面的溫度分布情況，具有準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)、快速等優(yōu)點(diǎn)。
紅外診斷技術(shù)對(duì)電氣設(shè)備的早期故障缺陷及絕緣性能做出可靠的預(yù)測(cè)，使傳統(tǒng)電氣設(shè)備的預(yù)防性試驗(yàn)維修（預(yù)防試驗(yàn)是20世紀(jì)50年代引進(jìn)前蘇聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)）提高到預(yù)知狀態(tài)檢修，這也是現(xiàn)代電力企業(yè)發(fā)展的方向。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展成熟與日益完善，利用紅外狀態(tài)監(jiān)測(cè)和診斷技術(shù)具有遠(yuǎn)距離、不接觸、不取樣、不觸體，又具有準(zhǔn)確、快速、直觀等特點(diǎn)，實(shí)時(shí)地在線監(jiān)測(cè)和診斷電氣設(shè)備大多數(shù)故障。它備受國內(nèi)外電力行業(yè)的重視，并得到快速發(fā)展。紅外檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)提高電氣設(shè)備的可靠性與有效性，提高運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益，降低維修成本都有很重要的意義，是目前在預(yù)知檢修領(lǐng)域中一種很好的手段。
利用紅外熱像技術(shù)檢測(cè)在線電氣設(shè)備的方法是紅外溫度記錄法。紅外溫度記錄法是工業(yè)上用來無損探測(cè)，檢測(cè)設(shè)備性能和掌握其運(yùn)行狀態(tài)的一項(xiàng)新技術(shù)。與傳統(tǒng)的測(cè)溫方式（如熱電偶、不同熔點(diǎn)的蠟片等旋繞在被測(cè)物表面或體內(nèi)）相比，熱像儀可在一定距離內(nèi)實(shí)時(shí)、定量、在線檢測(cè)發(fā)熱點(diǎn)的溫度，通過掃描，還可以繪出設(shè)備在運(yùn)行中的溫度梯度熱像圖，而且靈敏度高，不受電磁場(chǎng)干擾，便于現(xiàn)場(chǎng)使用。它可以在-20℃-2000℃的寬量程內(nèi)以0.05℃的高分辨率檢測(cè)電氣設(shè)備的熱故障，揭示出如導(dǎo)線接頭或線夾發(fā)熱，以及電氣設(shè)備中的局部過熱點(diǎn)等等。