变电站一次设备过热问题及方法研究

宁波送变电建设有限公司 徐钟波 沈启豪

国网浙江省电力有限公司宁波供电公司 徐子昂 王泓学 潘文鹏

对电力系统来讲，其具有明显的复杂性和系统性。变电站是该系统中的重要构成部分之一，变电站能够为系统的稳定运行提供保障。为了使变电站的功能得到充分发挥，要使相关的一次设备处于健康状态。但是在实际运行过程中，一次设备过热问题屡见不鲜。为了使变电站能够正常的运转并发挥作用，需要对一次设备过热问题妥善解决。本文对一次设备过热问题所产生的原因和相对应的解决方法全面阐述。

直接生产和输配电能的设备叫做一次设备。通常情况下一次设备的构成部分相对较多，不单包含变压器和断路器，还包括相应的隔离开关和自动开关等。对一次设备中的变压器来讲，其作用主要是对电压进行有效变换，以此来为功率传输提供便利性。在升压变压器的基础上电压会明显升高，这样可使线路损耗得到一定的降低，还可使送电经济性明显提升，从而使远距离送电的目的得以实现。通过降压变压器的作用，使高电压能够向各级使用电压不断转化，以此来使用户的需求得到满足。

1 变电站一次设备过热问题的产生原因

1.1 设备自身原因

1.1.1 系统负荷方面原因

由于电气技术处于持续发展的状态，使得系统设置参数也随之不断升高。但在更新升级设备时并未更改原有参数，导致原有参数和更新运行状况间失配现象的出现。同时还会使相对较大的系统负荷得以产生，从而使一次设备中发生过热问题。

1.1.2 金属导电方面问题

变电站中的变压器使用的35kV或6kV铲式接线端子以铜线为主，铜线的一端与平面以及引线线夹相连，其另一端与抱箍状和变压器导电杆进行相连[1]。由于铜制接线端子发生开裂的几率相对较高，特别是加工过程中出现细小裂缝时会使热胀冷缩问题出现在实际应用过程中。另外，当铜铝直接相连问题出现在变电站中时，当空气潮湿度相对较大时就会使两者间产生电化学反应，使电腐蚀得以出现、接触电阻显著增大，从而使过热问题产生。此外，变电站中所使用的铜铝过渡线夹采用的方式以上下面搭接或左右对接为主，这样当接触面出现开裂时会使过热现象出现在铜铝过渡夹之中。

1.1.3 变电站一次设备老化问题

变电站一次设备处于正常运转状态中时自身会产生一定的热量，当热量处于允许范围内不良影响就不会出现在一次设备中。但当设备的老化现象十分严重时就会明显降低设备的散热能力，从而使设备过热问题有效形成。不仅会使设备受到严重的损坏，还可为电力故障的出现提供基础条件[2]。变电站一次设备产生过热问题的主要原因之一为设备老化。当变电站资金相对短缺或检修人员工作缺乏责任心时，都无法对设备老化问题有效发现和解决。为使这种现象能够得到有效改变，需对设备进行定期的检修或更换。

1.1.4 其他方面

当一次设备中的电压互感器铁芯存在质量相对较差、接触不良等问题时，就会导致过热问题得以出现。另外，高压设备绝缘层出现受潮或老化现象时就会使温度不断升高，从而使一次设备出现过热问题。此外，当高压电缆头的分叉处密封性相对不足或缺油时，会使电缆头接头发生受潮或老化的概率明显增加，从而使一次设备过热问题出现概率也随之提升[3]。

1.2 人为操作原因

1.2.1 检验工作方面原因

在测试变电站一次设备时，由于检测的全面性相对欠缺，这样就无法对细小问题有效发现，从而使过热问题出现在设备中。如：如设备所使用的金属导体导电性能及设备接头接触性能都与相关标准不相符、但在检测过程中并未发现，从而使相关的过热问题不断涌现。

1.2.2 操作人员技术方面

部分操作人员由于相关技术水平有限，在实际安装过程中的熟练性相对不足，使操作不当问题发生的概率明显增大，从而使一定的安全隐患存在于设备的正常运行之中。如：在拧紧螺栓过程中，如用力过大使得一定的裂缝产生，就会增加设备出现过热问题的几率。

1.2.3 定期检查方面

在一次设备安装完成之后，如重点位置未进行定期的检查工作，这样就会使故障出现的概率明显增大。如：未在相关标准的基础上检测设备的接头和导线，这样就会使安全隐患发生几率显著增加。另外，在对故障位置进行全面维修时违规操作的问题屡见不鲜。不仅会严重威胁维修人员的生命安全，也会明显损害设备的其他部位。同时，全面检测设备接头温度时，发现温度明显高于80℃时就立刻将设备进行断电处理，这样会严重影响设备的正常供电[4]。在实际操作过程中，当局部接头温度最大值控制在80℃之内时、且未一直处在负载运行状态中，就不会使严重的安全问题得以出现，也无需实施断电操作。

测温仪使用方面问题。在对变点站一次设备开展相应的温度检测时，需对相关的测温仪器有效应用。但在实际测温工作中测温仪器的使用明显缺乏合理性。测温仪属于精密仪器范畴，在未对使用说明书详细阅读的前提下就对测温仪进行操作，会使操作失误现象明显增多，使测温数据结果缺乏精准性。当测温仪的选择缺乏合理性时也会使温度仪器的结果缺乏精准性，使测量温度明显高于实际温度值，从而严重影响设备的正常运行。

2 变电站一次设备过热问题的解决方法

2.1 改善使用设计，完善生产工艺

为使变电站一次设备的使用效率得到明显提升，并使过热问题的出现概率显著降低，就要对设备的使用设计加强重视。从设计初级的角度来讲需对以下方面加强重视：

合理化预测未来的负荷增长。设计的一次设备不仅能使当前负荷得到有效满足，还可使未来几年负荷增长情况有所满足；设计人员需和设备生产厂家进行及时有效的沟通，并使应用的金属材料和相关要求保持一致性。这时需在相关设计标准得到严格遵守的前提下，使电气设备材料和变电站导体能对设计要求有效满足；在设计变电站导体时，由于不同金属材料在热量承受能力方面存在一定的差异性，因此需对一次设备的实际状况进行全面测量；当运行负荷明显高于相关的设计限值时，需重新设计改造变电站的一次设备，以此来使超负荷运转所引起的设备过热现象得到有效避免，从而为变电站的正常运转提供基础保障。

图1 变电站一次设备

2.2 开展相应的维护检修工作

2.2.1 制定相关制度

在对维护检修工作全面开展时，需使人员的分工和管理工作有效完成。同时在变电站一次设备运行安全指标的前提下来科学有效的划分管理内容及管理职责，以此来使变电站一次设备管理制度有效形成。这样不仅可使工作人员在落实维护工作时有据可查，还可使管理效益的最大化呈现有效完成。另外在变电站一次设备管理的基础上对专业检修及维护机制有效制定，特别是母线以及220kV线路等设备[5]。此外需细化各项维护检修工作。如处理接线板发热状况时，需在锉刀的辅助下有效锉平接头的接触面，从而使毛刺等情况有效杜绝，以此来为巡检人员高质量完成巡检任务提供保障，从而使过热现象的可能性得到最大程度的降低，进而使变电站一次设备运行质量得到显著提高。

2.2.2 培训考核

对维护人员的知识和技能方面的培训工作有效完成，培训内容的重点和难点以变电站日常运维工作为主。这样不仅可使维护人员的技能得到全面提升，还可在相关规定要求得到全面遵守的前提下，使各项工作任务得到全面完成。此外运维人员要对各类设备的发热缺陷等级、应对措施等方面内容全面掌握，这样可使问题产生的原因得到有效控制，从而使一次设备处于正常的运行状态。

2.2.3 开展巡检

日常维护检修工作不单要对机器人等温度监测系统全面应用，还需人工完成定期检查。同时全面分析变电站一次设备运行情况，并完成定期巡检设备的工作。在相关检测装置的辅助下来对过热导致的设备故障问题全面规避。如，在对现场全面检查时，运行人员可对红外测量仪全面应用，在该设备的基础上完成区域设备以及线路等测温工作，以此来使设备管控力度得到全面加强。

2.3 强化设备运行监测

为使一次设备运行监管得到不断加强，需对相关的检测仪器有效应用：首先，测温仪具有非常高的精密程度，这对相关操作人员也提出较高的要求。操作人员在对相关仪器有效应用时，需对应用流程和方法全面掌握，并在规范化要求的基础上来完成相应操作。当操作人员对测温仪的操作规程缺乏熟悉度，具有丰富经验的工作人员要对操作人员提供指导和帮助，从而使操作错误的出现概率明显降低。因此相关单位要对操作人员技能培训工作加强重视。从相关应用经验中可知15m是测温仪的有效距离。另外在对测温仪器设备种类选择的过程中，可在变电站实际需求或状况全面考量；其次，需将红外热成像仪设备安装到变电站之中，该仪器能够发挥检修和测验的功能，尤其是夏季用电高峰期，可为供电系统的正常运行提供基础保障。

2.4 完善技术手段，提高维修标准

为使一次设备过热问题得到妥善解决，相关工作人员对设备完成定期检修，同时对设备材料进行合理化选择，并在全新测试技术的基础上测试设备的接触点电阻，从而使设备线路接触面的电阻保持在正常状态，进而使电阻过大引发的设备过热问题得到有效防止。在对变电站电气设备有效测试时，需对回路电阻测试仪构建的双臂电桥工作有效应用。这样能对设备真实状况及时全面的掌握，使相关问题得到及时发现和解决，从而使设备过热发生概率明显降低[6]。

在对该过程全面开展时，不单要对设备测试加强重视程度，还要对相关工作人员维修和保养设备的能力全面加强。设备的维修和保养能对设备使用时间产生直接影响。当一次设备持续处于运行的状态中时，设备就会出现相对严重的磨损。同时设备上灰尘较多时也会使设备的老化程度明显加快，从而使设备的使用周期得到明显缩短。

因此，对以此设备进行维修保养是维护设备处于正常运行的必要措施之一。当对相关维修技术全面提升时，不仅可使设备使用寿命得到延长，还可使变电站供电系统的工作效率显著提升。此外工作人员要对设备进行定期的检查和保养，对设备中存在的铁锈及时全面的清理，以此来使铁锈原因引发的电阻过大现象得到杜绝，进而使设备过热问题得到妥善解决。

综上，当设备过热问题未被及时发现和解决，不仅会对相关设备产生一定的损害，使一次设备的使用寿命得到明显的缩短，还会对相关电力系统的正常运行产生影响。为了使设备过热问题得到妥善解决，要对过热问题所产生的原因全面分析。同时在此基础上，来对针对性的解决对策有效制定和实施，以此来使一次设备能够保持在安全稳定的运行状态。因此，需要将一次设备过热问题的产生原因当成重点来深入研究，从而使过热问题得到妥善解决，进而为变电站的正常运转提供基础保障。