麻杰

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，人們對(duì)生活的追求提高，安全便捷成為了當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵，自動(dòng)化技術(shù)的簡(jiǎn)便性和安全性被越來(lái)越多地應(yīng)用在電力系統(tǒng)中，但是變電站在運(yùn)行的過(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)設(shè)備發(fā)熱的問(wèn)題造成經(jīng)濟(jì)損失。文章結(jié)合供電站在運(yùn)行過(guò)程中設(shè)備發(fā)熱的實(shí)際情況和原因進(jìn)行分析，對(duì)有效預(yù)防設(shè)備發(fā)熱等問(wèn)題的監(jiān)控做了研究。

關(guān)鍵詞：變電站;運(yùn)行設(shè)備;設(shè)備發(fā)熱;監(jiān)控方法;電力系統(tǒng)

1 500kV變電站在運(yùn)行中設(shè)備發(fā)熱的原因

在變電站運(yùn)行的過(guò)程中電力設(shè)備發(fā)熱是常見(jiàn)的問(wèn)題，刀閘、設(shè)備連接、環(huán)境因素都是引起變電站設(shè)備的發(fā)熱的原因。如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)進(jìn)行妥善的處理可能會(huì)導(dǎo)致大范圍停電、火災(zāi)等事故發(fā)生，不僅影響電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，甚至?xí)?yán)重影響人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。因此準(zhǔn)確分析變電站運(yùn)行設(shè)備發(fā)熱的原因，進(jìn)而有效預(yù)防變電站在運(yùn)行中出現(xiàn)的故障，做到提前防患，及時(shí)處理，減少不必要的損失。變電站運(yùn)行設(shè)備發(fā)熱的原因主要包括以下三個(gè)方面：

1.1 電流的運(yùn)行方式對(duì)設(shè)備發(fā)熱的影響

“熱效應(yīng)”是導(dǎo)體發(fā)熱現(xiàn)象，導(dǎo)體通電后電能轉(zhuǎn)化為熱能，導(dǎo)體內(nèi)電流運(yùn)動(dòng)，分子和電子摩擦發(fā)生碰撞后得到大量的能量，分子運(yùn)動(dòng)急劇加快產(chǎn)生大量熱量。根據(jù)焦耳定律，電流的運(yùn)行方式對(duì)電力系統(tǒng)中設(shè)備的發(fā)熱有著重要的影響。熱能會(huì)隨著電流的變大而增大，當(dāng)電流變大時(shí)變電器就會(huì)出現(xiàn)局部發(fā)熱，如果不及時(shí)發(fā)現(xiàn)和妥善處理就會(huì)引起斷電甚至火災(zāi)等事故，影響居民的生活進(jìn)而造成不可計(jì)量的損失。

1.2 環(huán)境因素引起的原因

變電站的設(shè)備一般處在自然環(huán)境中，通常大型設(shè)備是在露天中，一些設(shè)備原件就會(huì)暴露在空氣當(dāng)中，有時(shí)會(huì)遭受到雷電風(fēng)雨侵蝕，長(zhǎng)期下去變電站設(shè)備原件就會(huì)氧化和腐爛，產(chǎn)生高電阻。根據(jù)焦耳定律Q=i2rt，單位時(shí)間下電流一定，單位熱量的變化和電阻大小有關(guān)，電阻的大小與導(dǎo)體的跟截面積成正相關(guān)，可以推導(dǎo)出發(fā)熱量與導(dǎo)體的橫截面積成正比，所以這種暴露在外的零件會(huì)因環(huán)境因素產(chǎn)生氧化，電阻不斷增大，惡性循環(huán)下去運(yùn)行設(shè)備溫度升高，高溫而燒斷引發(fā)安全問(wèn)題。

1.3 其他原因造成變電器設(shè)備發(fā)熱

設(shè)備接頭發(fā)熱，設(shè)備的設(shè)計(jì)如果選取的零件不能夠滿足長(zhǎng)期供電運(yùn)行那么就會(huì)產(chǎn)生熱量，安裝時(shí)也要采取高技術(shù)來(lái)進(jìn)行設(shè)備接頭的交接工作，避免因技術(shù)不當(dāng)而造成的問(wèn)題引起設(shè)備發(fā)熱，同時(shí)在工作人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修時(shí)，要采用符合規(guī)定的設(shè)備，不可以采用不合格的零件進(jìn)行替換。

刀閘的選擇和應(yīng)用也是引起設(shè)備發(fā)熱的原因所在，如果工作人員對(duì)刀閘的選擇沒(méi)有嚴(yán)格的要求或者在安裝的過(guò)程中因技術(shù)人員的技術(shù)有疏漏也會(huì)造成運(yùn)行設(shè)備發(fā)熱。

變壓器和在固定設(shè)備過(guò)程中采用的金屬環(huán)都會(huì)在變電站運(yùn)行中形成渦流也會(huì)使變壓器發(fā)熱。

引起變電器運(yùn)行中設(shè)備發(fā)熱的原因有很多，所以在選擇和安裝時(shí)要進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)定。

2 變電站設(shè)備運(yùn)行發(fā)熱的監(jiān)控方法

變電站運(yùn)行中設(shè)備發(fā)熱不僅會(huì)影響電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，嚴(yán)重的甚至?xí)＜暗饺嗣裆?cái)產(chǎn)的安全，所以我們要對(duì)變電設(shè)備進(jìn)行有效的監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)電路運(yùn)輸過(guò)程中出現(xiàn)疏漏要及時(shí)修補(bǔ)，減少一切危害生命安全的情形發(fā)生，保障變電站設(shè)備的正常運(yùn)行。下面介紹的是具體的監(jiān)控方法：

2.1 紅外測(cè)溫儀診斷

紅外測(cè)溫儀由光電探測(cè)義、光學(xué)系統(tǒng)、信號(hào)放大器及信號(hào)處理等部分組成。光學(xué)系統(tǒng)匯聚其接收到的紅外輻射能量，接著紅外能量聚集在光電探測(cè)器上并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號(hào)，該信號(hào)再經(jīng)科學(xué)系統(tǒng)的計(jì)算變?yōu)楸粶y(cè)目標(biāo)的溫度值。

在應(yīng)用的過(guò)程中，應(yīng)該選在日出之前或者日落之后，避免外來(lái)光源的影響，暴雨和高溫等天氣都會(huì)影響到測(cè)量值的準(zhǔn)確率，所以在天氣和時(shí)間的選擇上很重要。同時(shí)要在溫度、濕度適中的環(huán)境下進(jìn)行測(cè)量，研究發(fā)現(xiàn)溫度在0℃以上，濕度在80%以下是合適的環(huán)境，極端的環(huán)境會(huì)影響準(zhǔn)確率，干擾工作人員的工作。

測(cè)溫周期要確定，對(duì)新設(shè)備要進(jìn)行負(fù)荷檢測(cè)，在常規(guī)工作載荷下進(jìn)行正常溫度周期的檢測(cè)。最好一年檢測(cè)兩次，年檢時(shí)一次，高負(fù)荷來(lái)臨時(shí)一次，比如夏季高溫即將到來(lái)時(shí)候。檢測(cè)一旦出現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)該及時(shí)維修，運(yùn)行一段時(shí)間后再進(jìn)行復(fù)檢。對(duì)檢測(cè)的數(shù)據(jù)要進(jìn)行記錄保存，錄入《大電流連接點(diǎn)檢查卡》以方便后期的比較分析。

2.2 示溫蠟片檢測(cè)法

示溫蠟片的粘貼，當(dāng)示溫蠟片融化脫落或者掉落時(shí)表示溫度高于額定融化溫度。表明示溫蠟片粘貼處電路回路已經(jīng)過(guò)熱，要進(jìn)行緊急處理。示溫蠟片的溫度規(guī)格有黃色、綠色、紅色、醬色、蘭色五種顏色分別表示60℃、70℃、80℃、90℃和100℃。

電氣設(shè)備大電流回路各個(gè)接點(diǎn)必須粘貼示溫蠟片，對(duì)暴露在室外的大電流回路連接點(diǎn)也要采取相同的方法粘貼示溫蠟片。示溫蠟片會(huì)將有關(guān)設(shè)備連接點(diǎn)的溫度直觀的顯現(xiàn)出來(lái)，對(duì)示溫蠟片的情況進(jìn)行及時(shí)的記錄，當(dāng)粘貼有不完整的地方要進(jìn)行及時(shí)補(bǔ)貼，避免影響正常工作的進(jìn)行。

工作人員觀察示溫蠟片的顏色變化從而進(jìn)行測(cè)溫檢查，當(dāng)柜內(nèi)設(shè)備接點(diǎn)示溫蠟片有融化或者脫落情況必須測(cè)量，但在進(jìn)行開(kāi)柜測(cè)溫時(shí)要匯報(bào)上級(jí)經(jīng)允許后方可用萬(wàn)能鑰匙打開(kāi)柜門，同時(shí)要注意安全做好防患措施。

出現(xiàn)極端天氣時(shí)，如高溫、降雪、電流運(yùn)行方式發(fā)生改變時(shí)也要進(jìn)行設(shè)備大電流回路的溫度檢測(cè)，最好進(jìn)行多次測(cè)量以保證準(zhǔn)確性。

在進(jìn)行操作的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)連接點(diǎn)的示溫蠟片融化要及時(shí)停止變電站設(shè)備的工作，及時(shí)檢查各個(gè)大電流回路的連接點(diǎn)的溫度，遇到問(wèn)題馬上處理避免發(fā)生安全隱患。環(huán)境因素也會(huì)影響電流運(yùn)行方式的變化。

通常情況下，紅外測(cè)溫法和示溫蠟片法同時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，在操作過(guò)程中嚴(yán)格規(guī)范操作的步驟，不可以出現(xiàn)錯(cuò)誤影響到測(cè)試的準(zhǔn)確度，同時(shí)對(duì)兩種方法測(cè)試的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和分析，出現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決，避免出現(xiàn)損失。

2.3 診斷方法

2.3.1 同類比較法。溫升值的不同是在相同型號(hào)和規(guī)格的電氣設(shè)備中對(duì)電流回路的診斷，判斷設(shè)備是否正常運(yùn)行。

在相同的電流回路中當(dāng)三相電流對(duì)稱和三相設(shè)備相同時(shí)，比較三相電流致熱型設(shè)備對(duì)應(yīng)部位的溫升值，判斷設(shè)備是否正常。如果三相設(shè)備同時(shí)出現(xiàn)異?？膳c同回路的同類設(shè)備比較。當(dāng)三相負(fù)荷電流不對(duì)稱時(shí)，要考慮負(fù)荷電流的影響。

2.3.2 相對(duì)溫差判斷方法。真空斷路器、充油套管、高壓開(kāi)關(guān)柜、隔離開(kāi)關(guān)和SF6斷路器等設(shè)備當(dāng)相對(duì)溫差大于等于20℃小于80℃時(shí)為一般缺陷，大于等于80℃小于95℃是嚴(yán)重缺陷，當(dāng)相對(duì)溫度大于等于95℃時(shí)就是緊急缺陷。工作人員可以根據(jù)數(shù)據(jù)的變化做出相應(yīng)措施，避免設(shè)備運(yùn)行發(fā)熱引起財(cái)物的損失。

2.3.3 外部熱缺陷診斷。變電站設(shè)備運(yùn)行發(fā)熱不僅是內(nèi)部損耗，還要注意外部存在的熱缺陷問(wèn)題。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在人們的生活當(dāng)中，500kV變電站是電力電網(wǎng)建設(shè)中重要的組成部分，也是電力運(yùn)輸?shù)闹匾h(huán)節(jié)，這就要求變電站安全性的提高。變電站設(shè)備工作時(shí)是否穩(wěn)定運(yùn)行嚴(yán)重地影響著電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和人們的生活及生命財(cái)產(chǎn)安全。變電站運(yùn)行中設(shè)備發(fā)熱問(wèn)題普遍存在，所以分析和處理設(shè)備發(fā)熱是當(dāng)前社會(huì)在電網(wǎng)系統(tǒng)中一個(gè)重要的問(wèn)題，在整理好的數(shù)據(jù)中工作人員可以分析變電器運(yùn)行中設(shè)備發(fā)熱出現(xiàn)的特征，環(huán)境因素引起的改變，這樣減少了設(shè)備發(fā)熱引起的損失，節(jié)省了大量的人力和成本，檢測(cè)的數(shù)據(jù)形成一個(gè)完整的系統(tǒng)，提高了變電站工作人員的工作效率。我們要采用相關(guān)的技術(shù)手段對(duì)電力系統(tǒng)中存在的問(wèn)題進(jìn)行深入分析，并利用相應(yīng)的監(jiān)控方法對(duì)變電站進(jìn)行監(jiān)控。本文找出變電站設(shè)備運(yùn)行中發(fā)熱的原因，提出了一系列監(jiān)控設(shè)備發(fā)熱的方法，對(duì)變電站設(shè)備在工作中安全穩(wěn)定的運(yùn)行和人民群眾生命安全有重要且深遠(yuǎn)的意義。