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浅谈电气设备热故障及对策

作者：黄煜均日期：2014-04-26 09:56 来源：城市建设理论研究

广东科能电力发展有限公司　广东广州　510507
摘　要：提高电气设备的维护管理水平，保证电气设备经常处于良好技术状态，是电气管理人员的基本职责。设备正常状态的管理是较容易
进行的，可是非正常状态的管理，也就是故障状态的管理就比较复杂。本文主要对引起电气设备热故障的原因进行分析及防范施。
关键词：电气设备热故障分析；措施
中图分类号：F407.6 文献标识码：A
引言：
电气设备是电力系统的元件，其可靠工作直接关系到整个运转系统的安
全。文章对电气设备故障进行了研究，分析了变电设备引起的故障，供电线
路引起的故障，控制电路和控制设备引起的故障，电气设备作为电力系统运
行中的重要组成部分，一旦出现问题，其故障表现往往有某些共性，也有诸
多的差异性。因此正确认识电气设备故障产生的原因，其发生机理，从而使
得发生故障时采取积极的针对性改进措施。快速、准确地定位故障发生位
置，有效地排除所在故障，保障电力系统的稳定、安全运行，有着重要的现
实意义。
1　电气设备的热故障来源分析
连接点是指电气设备之间以及它们与母线或电缆之间的电气连接部位。
连接点过热已经是电力系统的一个老问题，但随着设备负荷的增加，用户对
供电可靠性要求的提高，在设备缺陷管理中成为一个越来越突出的问题，值
得我们引起重视，认真研究其发生的原因，以便彻底解决。
1.1电气设备发热来源。电气设备在工作的时候，由于电流、电压的作
用，将产生电阻损耗发热、介质损耗发热、铁损发热。
1.2电气设备热故障。电气设备的热故障可分为外部故障和内部故障。
接触不良，是电气设备的外部故障；长期暴露在大气中的各种电气裸接头因
接触不良常常引起过热故障。
1.3电气设备热故障。电气设备的热故障可分为外部故障和内部故障。
电气设备的外部故障，是指长期暴露在大气中的各种电气裸接头因接触不良
引起过热故障。电气设备的内部故障，是指封闭在固体绝缘、油绝缘以及设
备壳体内部的电气回路故障和绝缘介质劣化引起的故障。根据各种电气设备
的内部结构和运行状态，依据传热学理论，分析金属导电回路、绝缘油和气
体等引起的传导、对流，从电气设备外部显现的温度分布热像图，可以判断
出各种内部故障。
1.4由于维护管理工作不够造成的发热。在检修维护工作中，目前还未将
“设备接头”列入定期测试、维修项目，只是在接头被发现有发热迹象时，才
去用蜡试温或测试，既使发现温度较高，也只能用减负荷或停电检修的办法
缓解或消除。很少有人过问接头在发热前后其接触电阻值大小的变化，也很
少安排在接头发热前对最大负荷叶的接头温升与较低负荷时的温升进行比较。
当故障电流发生后，对已经受到过故障电流冲击的接头，所造成的机械损害
和应力变化，很少进行温度检测或电阻测试。设备接头因其他设备检修而被
拆装后，或因外力碰撞等因素造成的接触不良也没有受到一定的重视。
1.5 由于受到腐蚀造成的发热
金属在自然界中除去受到氧化、硫化（SO2）、高温等大气的腐蚀外，还
会受到细菌的污染，即所谓电化学腐蚀。当两种不同的导电金属接触在一
起。在水与二氧化硫等气体的作用下，便出现了电化学反应，对金属进行腐
蚀，即谓电化学腐蚀。
2　电气设备热故障类型及处理措施
2.1 电气设备热故障维修原则
（1）了解故障发生的特点：当电气设备发生热故障时，应先了解故障的
前后经过及表现。技术人员必须对设备的结构特点，电路原理有充分的了
解，方可进行维修。
（2）进行常规的检查：对于电气设备故障维修之前，务必进行检查设备
有无明显裂痕、缺损，了解其维修史、使用年限等，然后再对机内进行检
查。在对设备进行拆卸过程中，必须严格遵守维修守则，确保维修工作的精
细化操作。
（3）采取正确的维修方案：对于电气设备发生热故障时，不同的情况所
采取的技术方案应该有所不同。只有采取结合实际情况具体问题具体分析的
原则，才能有效、快速地排除故障，恢复电气设备的正常运行。
（4）采用先进的技术手段：随着当前各种电气设备检测技术日趋成熟，
在进行热故障排除与检修过程中，就需要应用当前成熟可靠的技术手段，避
免检测过程中出现失误的可能。
2.2 电气设备热故障处理措施
（1）加强巡视检查质量
巡回检查制度是及时发现电气设备过热的有效手段，不断提高和改进设
备巡视、检查的方法和质量，使巡回检查工作发挥更大的作用。各企业对巡
回检查都制定了具体的方法，规定了正常的巡视路线和巡视次数。对于运行
设备，运行值班人员要定期巡视连接头发热情况。有些连接点过热可通过观
察来确定，比如运行中过热的连接点会失去金属光泽，导体上连接点附近涂
的色漆颜色加深等。值班人员必须按照规定的要求进行认真细致地检查，才
能发现各种设备故障、设备隐患，做到及时发现及时处理，避免事故发生。
除周期性的巡检外，还应该根据设备的特点及运行方式、负荷情况、自然条
件的变化等进行巡查，例如北方下雪季节就是很好的观察设备过热的时候。
（2）紧固压力控制。
部分检修人员在接头的连接上存有误区，认为连接螺栓拧的愈紧愈好，
其实不然。因铝质母线弹性系数小，当螺母的压力达到某个临界压力值时，
若材料的强度差，再继续增加不当的压力，将会造成接触面部分变形隆起，
反而使接触面积减少，接触电阻增大。因此进行螺栓紧固时，螺栓不能拧得
过紧，以弹簧垫圈压平即可，有条件时，应用力矩板手进行紧固，以防压力
过大。
（3）红外检测技术的运用
红外检测技术是一种在线监测技术，它集光电成像技术、计算机技术、
图像处理技术于一身，通过接收物体发出的红外线，将其热像显示在荧光
屏上，从而准确判断设备表面的温度分布情况，具有准确、实时、快速等
优点。随着现代科学技术不断发展成熟与日益完善，利用红外状态监测和诊
断技术具有远距离、不接触、准确、快速、直观等特点，实时地在线监测
和诊断电气设备大多数故障。利用红外热像技术检测在线电气设备的方法
是红外温度记录法。红外温度记录法是工业上用来无损探测，检测设备性
能和掌握其运行状态的一项新技术。与传统的测温方式（如热电偶、不同
熔点的蜡片等旋绕在被测物表面或体内）相比，热像仪可在一定距离内实
时、定量、在线检测发热点的温度，通过扫描，还可以绘出设备在运行中的
温度梯度热像，而且灵敏度高，不受电磁场干扰，便于现场使用。它可以
在-20℃～ 2000℃的宽量程内以0.05℃的高分辨率检测电气设备的热故障，
揭示出如导线接头或线夹发热，以及电气设备中的局部过热点等等。我厂今
年在大电流测温中就采用了红外热像仪检测35kV及110kV高压变电设备，取
得良好效果。例如主变110侧C相套管接头温度高。经过分析和查看过去的
处理记录，利用小修的机会，对主变110kV侧C相套管进行现场分析和实际
测量，发现主变套管的集柱直径与使用的接线端子板内径基本上一致，开口
紧到位的情况下紧力不足是造成过热的主要原因，通过对接线端子板的内径
处理，增加了紧力，另外又对其集柱进行了处理，使缺陷得以彻底解决，恢
复了正常运行温度，避免了意外事故的发生。
3　结束语
电气设备发热在设备缺陷管理中成为一个越来越突出的问题。运行早发
现，设备进货严把质量关，检修加强工艺是关键。只有把各方面工作都做
好，才能杜绝设备过热故障的发生。需要我们把精力投入到更加科学合理的
电气设备管理模式研究上来，不断增强电气设备运行的可靠性，提高电力系
统的稳定性。
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