高婷慧

(潞安集團(tuán) 電力中心，山西 長(zhǎng)治 046204)

隨著煤礦機(jī)械化程度的提高，對(duì)電力的需求越來越大，各類變電站的建設(shè)也越來越多。眾所周知，變電站巡視中，溫度是一項(xiàng)重要內(nèi)容，變壓器油溫、電容器本體溫度、刀閘動(dòng)靜觸頭接觸面溫度、保護(hù)室及蓄電池室室溫等都是巡視過程中的重點(diǎn)監(jiān)測(cè)對(duì)象。除了這些點(diǎn)，還有一些容易發(fā)熱的部位容易被人忽略。

1 大電流母線附近的鋼鐵構(gòu)件

由電磁感應(yīng)原理可知，大電流流過導(dǎo)體時(shí)，周圍空間會(huì)產(chǎn)生交變磁場(chǎng)。處于該磁場(chǎng)中的鋼鐵構(gòu)件，亦會(huì)因渦流和磁滯損耗引起發(fā)熱，鋼鐵構(gòu)件的損耗和發(fā)熱也會(huì)隨著流過的電流增加而急劇增大。對(duì)于由鋼構(gòu)構(gòu)成的閉合回路，如混凝土中的鋼筋網(wǎng)及接地網(wǎng)等，還可能感應(yīng)產(chǎn)生環(huán)流而發(fā)熱。在變電站中，母線極易流過大電流。當(dāng)母線工作電流大于1.5 kA時(shí)，鋼構(gòu)的發(fā)熱就不能忽略。當(dāng)通過的電流大于4 kA時(shí)，鋼構(gòu)損耗就有接近或超過導(dǎo)體本身損耗的可能，達(dá)到不能忽略的程度，進(jìn)而導(dǎo)致鋼構(gòu)過熱，影響電器的正常工作，給安全運(yùn)行埋下隱患。因此，對(duì)大電流母線附近的鋼構(gòu)發(fā)熱應(yīng)采取必要的應(yīng)對(duì)措施，在巡視過程中也應(yīng)定期對(duì)這些鋼構(gòu)進(jìn)行測(cè)溫，并且應(yīng)將鋼構(gòu)最熱點(diǎn)溫度控制在表1范圍內(nèi)。

表1 鋼構(gòu)允許溫度[1]

實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常采取的改善鋼構(gòu)發(fā)熱的方法有以下三種。

1.1 常規(guī)方法

1) 適當(dāng)加大母線與鋼構(gòu)的距離。實(shí)際應(yīng)用中，一般只要做到母線中心至橫越鋼構(gòu)中心的距離(mm)為母線電流的0.7倍及以上，混凝土內(nèi)鋼筋的距離與母線電流數(shù)相當(dāng)時(shí)，就可以不采取其他措施。

2) 合理布置母線與鋼構(gòu)，努力做到讓兩部分垂直，以達(dá)到產(chǎn)生環(huán)流及感應(yīng)電勢(shì)的目的。

3) 采取有效措施使閉合回路斷開?，F(xiàn)常采用絕緣墊、絕緣板或其他方法斷開鋼構(gòu)回路。

4) 采用其他材料代替鋼構(gòu)件(如塑料、玻璃鋼、非磁性金屬材料)。

1.2 電磁屏蔽

將屏蔽板、屏蔽柵、屏蔽環(huán)(多為導(dǎo)電率高的材料制成)置于鋼構(gòu)附近適當(dāng)部位或采用封閉母線，利用導(dǎo)體中感應(yīng)電流的去磁作用削弱附近的磁場(chǎng)。

1.3 對(duì)母線金具損耗進(jìn)行處理

傳統(tǒng)的母線金具設(shè)計(jì)主要從強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)上考慮，而忽視了對(duì)損耗的考慮。 由于金具的工作場(chǎng)所多為強(qiáng)磁場(chǎng)，雖然不使鋼件構(gòu)成包圍母線的閉合回路，但損耗仍舊很大，有時(shí)可達(dá)到母線損耗的一半左右。為了減少金具中的損耗，建議金具材料采用非磁性的。

2 螺栓連接接頭

螺栓連接接頭是母線與設(shè)備端子、母線段的可拆卸部分的主要連接部件，運(yùn)行中希望這些連接部位發(fā)熱溫度盡可能低，本質(zhì)上則是要求接觸面的接觸電阻盡可能小。變電站值班員在日常巡視中，應(yīng)做到對(duì)這些接頭重點(diǎn)監(jiān)測(cè)，定期觀察其表面試溫蠟片顏色或定期對(duì)其表面溫度進(jìn)行測(cè)量。

為了降低接觸面溫度，常對(duì)螺栓連接接頭做以下處理：

1) 接頭組裝前必須對(duì)接觸面進(jìn)行適當(dāng)處理，從而達(dá)到減少接觸電阻的目的，我國(guó)常用的方法是涂抹中性凡士林。

2) 采用銼、輕便的機(jī)械加工或用強(qiáng)力的鋼絲刷在中性油脂下進(jìn)行刷的方法來對(duì)接觸面的氧化層進(jìn)行清除。

3) 在實(shí)際運(yùn)行中為了提高母線的允許運(yùn)行溫度，常對(duì)母線接頭進(jìn)行鍍銀或鍍錫處理。不做鍍銀或鍍錫處理的接觸面允許運(yùn)行溫度為70 ℃，鍍銀后表面允許運(yùn)行溫度可提高到105 ℃，鍍錫后則能提高到85 ℃。

3 電 纜

電纜在變電站中所起的作用舉足輕重，數(shù)量也是不計(jì)其數(shù)。變電站值班員在巡視時(shí)多測(cè)量的是電纜與母線連接處溫度，而對(duì)其上限值不是很清楚，至于對(duì)電纜的絕緣材料溫度更是不多加重視。電纜的各類絕緣最高運(yùn)行溫度不應(yīng)超過表2中給出的相關(guān)數(shù)值，電力電纜導(dǎo)體的最高運(yùn)行溫度則應(yīng)參照表3規(guī)定數(shù)值執(zhí)行。

表2各類絕緣最高運(yùn)行溫度[2]

℃

絕緣類型導(dǎo)體的絕緣護(hù)套聚氯乙稀70-交聯(lián)聚乙烯和乙丙橡膠90-聚氯乙稀護(hù)套礦物絕緣電纜或可觸及的裸護(hù)套礦物絕緣電纜-70不允許觸及和不與可燃物相接觸的裸護(hù)套礦物絕緣電纜-105

表3 常用電力電纜導(dǎo)體的最高允許溫度[3]

變電站值班人員應(yīng)將站內(nèi)的電纜進(jìn)行分類匯總并制成表格，在巡視電纜時(shí)測(cè)量其溫度并予以登記，結(jié)合表2、表3的各項(xiàng)數(shù)值，判斷電纜及其絕緣材料是否過熱。

綜上所述，變電站值班員也應(yīng)對(duì)上述幾個(gè)容易忽略的地方予以重視，避免因?yàn)檫@些部位的過熱給變電站運(yùn)行安全造成不良后果。