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摘 要:变电站运行中设备线夹发热是常见现象,但是目前我国变电站设备资源配置、运行、安全等已经处于高水平状态,如何确保变电站安全稳定运行,已经成为当前电力发展的迫切需求。本文针对变电站一次设备线夹处发热现象,系统分析了变电站运行中设备发热的主要原因和存在的缺陷,给出了防止设备线夹发热的解决办法及防治措施,为提高电力设备的安全稳定运行和可靠性提供参考。
关键词:变电站;线夹发热;原因分析;预防措施;引言
变电站设备的线夹处如果出现了发热现象,将直接影响到变电设备的安全可靠运行,降低电力输送能力,严重的会直接产生障碍及事故。作为电力系统中比较常见的安全隐患,变电站设备线夹的发热一直是变电站工作人员关注和急需解决的问题。由于电力网是由若干个电气设备组合构成的,这就产生了电气设备之间的相互连接问题,电气设备连接线夹是承载负荷电流的关键部位。变电站一次设备线夹的相互接触处由于各种因素的影响,势必存在着接触电阻,当电力负荷增大,就使得流过线夹处的电流增大,导致发热。此问题不解决,电力系统的安全运行就不能得到保障。所以,在日常工作中对一次设备线夹发热情况的及时发现与处理是十分重要的,在发热情况较为轻微的情况下就尽快处理,是保证变电站正常、稳定运行的重要手段。本文针对变电站一次设备线夹处发热情况进行分析,给出了防止设备线夹连接处发热的解决办法及预防措施,保证变电站的正常运行,减少突然停电带来的损失。
1. 一次设备线夹发热缺陷的原因分析
在变电站一次设备运行中,我们在对线夹连接处进行检测的过程中发现,线夹和导线的连接处发热情况最为严重。线夹与导线的异常磨损与线夹处的变形均会引起接触压力变小,出现接触不良的潜伏性缺陷。此外,任何两个分隔开的金属件如果连接在一起,无论接触的面多么光滑,都不可能是完全的面接触,它们的实际接触面积一定小于理论接触面积。通过对其诱发因素进行分析,总结出以下几点因素:
1.1设备线夹与导线连接处长期裸露在大气中运行,极易受到蒸汽、灰尘、化学活性气体的影响和雨水侵蚀,在连接件的接触表面形成氧化膜,使氧化处的电阻增加,通电之后将导致该处发热明显。或是由于周围环境污染而导致连接部件发生锈蚀,使得其失去应有的弹性,甚至发生断裂现象,进而完全失去弹性功能,导致接触部位出现接触不良的现象。
1.2在安装使用过程中,线夹大小和导线型号不匹配,使得两者压接不严而导致线夹与导线接口处存在松动现象,接触面积过小而导致电阻增加,形成发热缺陷。
1.3所采用线夹为劣质品或者结构在设计上存在缺陷,在压接时导致线夹的端口受伤而形成端口内的导线断股、散股。
1.4导线在较大的风力作用下发生舞动,这就容易使得线夹与线夹连接的螺栓在来回摆动所产生的力的作用下逐渐松动,连接处的有效接触面积明显减小,间接的使得连接处的接触电阻增加,在载流负荷较大的情况下,同样造成明显的发热现象。
1.5在定期检修时,检修人员没有发现一次设备线夹发热出现的问题或没有及时对发热处实施维护,缺乏一个正常、必要的维护和检修程序,导致线夹连接处发热现象不断加剧。
1.6有些检修人员安装技艺较低,使得安装不符合要求,导致发热。
2. 一次设备连接处线夹发热的预防措施
2.1严格控制金属质量
根据现场实际情况选用型号匹配的合格产品,结合载流量等设计要求,使得所选用的产品能达到这些要求。尤其对于设备线夹而言,应该积极的选用采用了先进焊接工艺的铜铝过渡产品,这样能有效的确保电流的通过能力,同时还应该加强自我辨别劣质产品的能力,防止伪劣产品的使用。
2.2防止接触面氧化或者腐蚀,采取防氧化措施
由于空气中的水分、灰尘及其他化学物质在导体表面会形成氧化膜层,使氧化处的电阻增加。连接设备时,为了防止表面发生氧化,可以在其接触面上镀上不易氧化的材料作为防护层,如加上一层镀银层,从而来降低接触电阻。或在处理的过程中优先选用导电膏,其里面的导电填料(金属颗粒)不仅具有导电作用,而且对导体的接触面起到机械研磨作用,从而消除金属表面的各种氧化膜层,这样能更好的起到防氧化作用,使接触电阻显著降低。同时,还可以阻止氧气、水分和其他腐蚀介质侵入接触区域,降低接触处的电化学腐蚀。而且涂抹导电膏后,接触面的全部空隙被导电膏填满,从而很大程度上扩大了实际有效的接触面积,起到了降低接触电阻的目的。
2.3提高接触面的处理质量
在处理发热缺陷时的一个重要措施就是要做到将导线的接触表面进行质量处理。对于线夹连接的接触面,当存在严重不平现象时,应该首先对导体的接触面用砂纸或者细锉刀进行打磨,将接触面不平的地方和毛刺锉掉,使之表面变得平整光滑。然后再使用钢丝刷将表面的氧化膜除去,最后再采用干净的棉纱蘸酒精,将接触表面擦拭干净。在处理的过程中要注意如果接触面打磨的过于光滑,失去了一定的粗糙度反而会使接触面上实际的接触点减少,导致接触电阻增大。
2.4控制紧固压力
在对两个接触面进行固定的时候,要保证每个螺栓都拧紧,拧到位。由于铝材料的弹性系数较小,当螺母的压力增大到一定的数值后,由于接触面的有效接触面积已经达到理论极限值,如果材料的强度较差,而外力继续进一步的增加压力,将会导致线夹接触面出现变形的现象,这样不但不能增加接触面积,反而使得接触面积减少,造成接触电阻增大。
2.5严格控制工艺程序
在施工过程中要严格制定一套连接点安装技术规范,对整个连接操作的各个程序和环节进行规范化操作。按照施工工艺要求进行施工,设备线夹大小要与导线配套,选用线夹等金具时,要选用优质可靠的产品。在安装过程中,根据连接点过热的不同类型,要制定不同的安装技术规范。对于即将投运的设备,在设备验收过程中必须严格按照设备验收标准进行,对于连接部位应加强螺栓大小的选择、接触面、紧固力、使用材料等方面检查,及时发现,及时解决,避免带缺陷投运。
2.6加强巡视,履行岗位职责
在设备的运行过程中,运行值班人员应该定期巡视各个连接部位接头的发热情况。同时,对于重点设备应该使用红外线测温仪对导线线夹等连接部位进行重点监测,不能留下盲区和死角,对于发现设备线夹及接头处出现发热现象的要及时登记,并及时消缺。确保设备的连接可靠。
3. 结束语
综上所述,引起设备连接线夹发热的原因其实很多,本文只谈及了几个方面,在现场的检修实践中,上述情况较有普遍性,有些实例也经常发生。
首先要因地制宜的采取有效措施,做好综合排查巡视工作,提前预防,及时消除安全隐患,使之在可控、在控、能控范围内运行,是确保电气设备安全经济运行的重要内容之一,保障电网的安全运行。
其次,检修人员在现场工作的高度责任感,也是不可缺少的。有些时候测得的数据并未超标,此时最容易被人们所忽视,这就需要我们需要本着负责敬业的精神,抓住问题不放,一追到底,认真分析缺陷原因,积极处理。
最后,就是需要提高现场人员的业务技术素质,对出现的各种现象,运用多种手段进行多方面综合分析,及时的查找出导致发热的主要原因,进行针对性的消除,通过对症下药,保证电气设备的健康运行。■
参考文献
[1] 谷超. 变电设备发热原因分析及防范措施[J]. 电力与能源,2007(21).285.
[2] 高名军. 变电站一次设备过热的分析[J]. 黑龙江科技信息,2009(5).26.
[3] 陈化钢. 电力设备异常运行及事故处理[J]. 中国水利水电出版社,2008.
[4] 程显飞. 变电站电气设备发热分析及对策[J]. 中国科技纵横,2011(19):261.
作者简介:陈龙(1987-),男,国网宁夏电力公司检修公司。
关键词:变电站;线夹发热;原因分析;预防措施;引言
变电站设备的线夹处如果出现了发热现象,将直接影响到变电设备的安全可靠运行,降低电力输送能力,严重的会直接产生障碍及事故。作为电力系统中比较常见的安全隐患,变电站设备线夹的发热一直是变电站工作人员关注和急需解决的问题。由于电力网是由若干个电气设备组合构成的,这就产生了电气设备之间的相互连接问题,电气设备连接线夹是承载负荷电流的关键部位。变电站一次设备线夹的相互接触处由于各种因素的影响,势必存在着接触电阻,当电力负荷增大,就使得流过线夹处的电流增大,导致发热。此问题不解决,电力系统的安全运行就不能得到保障。所以,在日常工作中对一次设备线夹发热情况的及时发现与处理是十分重要的,在发热情况较为轻微的情况下就尽快处理,是保证变电站正常、稳定运行的重要手段。本文针对变电站一次设备线夹处发热情况进行分析,给出了防止设备线夹连接处发热的解决办法及预防措施,保证变电站的正常运行,减少突然停电带来的损失。
1. 一次设备线夹发热缺陷的原因分析
在变电站一次设备运行中,我们在对线夹连接处进行检测的过程中发现,线夹和导线的连接处发热情况最为严重。线夹与导线的异常磨损与线夹处的变形均会引起接触压力变小,出现接触不良的潜伏性缺陷。此外,任何两个分隔开的金属件如果连接在一起,无论接触的面多么光滑,都不可能是完全的面接触,它们的实际接触面积一定小于理论接触面积。通过对其诱发因素进行分析,总结出以下几点因素:
1.1设备线夹与导线连接处长期裸露在大气中运行,极易受到蒸汽、灰尘、化学活性气体的影响和雨水侵蚀,在连接件的接触表面形成氧化膜,使氧化处的电阻增加,通电之后将导致该处发热明显。或是由于周围环境污染而导致连接部件发生锈蚀,使得其失去应有的弹性,甚至发生断裂现象,进而完全失去弹性功能,导致接触部位出现接触不良的现象。
1.2在安装使用过程中,线夹大小和导线型号不匹配,使得两者压接不严而导致线夹与导线接口处存在松动现象,接触面积过小而导致电阻增加,形成发热缺陷。
1.3所采用线夹为劣质品或者结构在设计上存在缺陷,在压接时导致线夹的端口受伤而形成端口内的导线断股、散股。
1.4导线在较大的风力作用下发生舞动,这就容易使得线夹与线夹连接的螺栓在来回摆动所产生的力的作用下逐渐松动,连接处的有效接触面积明显减小,间接的使得连接处的接触电阻增加,在载流负荷较大的情况下,同样造成明显的发热现象。
1.5在定期检修时,检修人员没有发现一次设备线夹发热出现的问题或没有及时对发热处实施维护,缺乏一个正常、必要的维护和检修程序,导致线夹连接处发热现象不断加剧。
1.6有些检修人员安装技艺较低,使得安装不符合要求,导致发热。
2. 一次设备连接处线夹发热的预防措施
2.1严格控制金属质量
根据现场实际情况选用型号匹配的合格产品,结合载流量等设计要求,使得所选用的产品能达到这些要求。尤其对于设备线夹而言,应该积极的选用采用了先进焊接工艺的铜铝过渡产品,这样能有效的确保电流的通过能力,同时还应该加强自我辨别劣质产品的能力,防止伪劣产品的使用。
2.2防止接触面氧化或者腐蚀,采取防氧化措施
由于空气中的水分、灰尘及其他化学物质在导体表面会形成氧化膜层,使氧化处的电阻增加。连接设备时,为了防止表面发生氧化,可以在其接触面上镀上不易氧化的材料作为防护层,如加上一层镀银层,从而来降低接触电阻。或在处理的过程中优先选用导电膏,其里面的导电填料(金属颗粒)不仅具有导电作用,而且对导体的接触面起到机械研磨作用,从而消除金属表面的各种氧化膜层,这样能更好的起到防氧化作用,使接触电阻显著降低。同时,还可以阻止氧气、水分和其他腐蚀介质侵入接触区域,降低接触处的电化学腐蚀。而且涂抹导电膏后,接触面的全部空隙被导电膏填满,从而很大程度上扩大了实际有效的接触面积,起到了降低接触电阻的目的。
2.3提高接触面的处理质量
在处理发热缺陷时的一个重要措施就是要做到将导线的接触表面进行质量处理。对于线夹连接的接触面,当存在严重不平现象时,应该首先对导体的接触面用砂纸或者细锉刀进行打磨,将接触面不平的地方和毛刺锉掉,使之表面变得平整光滑。然后再使用钢丝刷将表面的氧化膜除去,最后再采用干净的棉纱蘸酒精,将接触表面擦拭干净。在处理的过程中要注意如果接触面打磨的过于光滑,失去了一定的粗糙度反而会使接触面上实际的接触点减少,导致接触电阻增大。
2.4控制紧固压力
在对两个接触面进行固定的时候,要保证每个螺栓都拧紧,拧到位。由于铝材料的弹性系数较小,当螺母的压力增大到一定的数值后,由于接触面的有效接触面积已经达到理论极限值,如果材料的强度较差,而外力继续进一步的增加压力,将会导致线夹接触面出现变形的现象,这样不但不能增加接触面积,反而使得接触面积减少,造成接触电阻增大。
2.5严格控制工艺程序
在施工过程中要严格制定一套连接点安装技术规范,对整个连接操作的各个程序和环节进行规范化操作。按照施工工艺要求进行施工,设备线夹大小要与导线配套,选用线夹等金具时,要选用优质可靠的产品。在安装过程中,根据连接点过热的不同类型,要制定不同的安装技术规范。对于即将投运的设备,在设备验收过程中必须严格按照设备验收标准进行,对于连接部位应加强螺栓大小的选择、接触面、紧固力、使用材料等方面检查,及时发现,及时解决,避免带缺陷投运。
2.6加强巡视,履行岗位职责
在设备的运行过程中,运行值班人员应该定期巡视各个连接部位接头的发热情况。同时,对于重点设备应该使用红外线测温仪对导线线夹等连接部位进行重点监测,不能留下盲区和死角,对于发现设备线夹及接头处出现发热现象的要及时登记,并及时消缺。确保设备的连接可靠。
3. 结束语
综上所述,引起设备连接线夹发热的原因其实很多,本文只谈及了几个方面,在现场的检修实践中,上述情况较有普遍性,有些实例也经常发生。
首先要因地制宜的采取有效措施,做好综合排查巡视工作,提前预防,及时消除安全隐患,使之在可控、在控、能控范围内运行,是确保电气设备安全经济运行的重要内容之一,保障电网的安全运行。
其次,检修人员在现场工作的高度责任感,也是不可缺少的。有些时候测得的数据并未超标,此时最容易被人们所忽视,这就需要我们需要本着负责敬业的精神,抓住问题不放,一追到底,认真分析缺陷原因,积极处理。
最后,就是需要提高现场人员的业务技术素质,对出现的各种现象,运用多种手段进行多方面综合分析,及时的查找出导致发热的主要原因,进行针对性的消除,通过对症下药,保证电气设备的健康运行。■
参考文献
[1] 谷超. 变电设备发热原因分析及防范措施[J]. 电力与能源,2007(21).285.
[2] 高名军. 变电站一次设备过热的分析[J]. 黑龙江科技信息,2009(5).26.
[3] 陈化钢. 电力设备异常运行及事故处理[J]. 中国水利水电出版社,2008.
[4] 程显飞. 变电站电气设备发热分析及对策[J]. 中国科技纵横,2011(19):261.
作者简介:陈龙(1987-),男,国网宁夏电力公司检修公司。