电气设备热故障分析及对策

电气设备热故障分析及对策 2008-10-7 13:34:20 咨询电话:010-51650488

1 电气设备的发热来源及热故障

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,认真研究其发生发展的原因,以便彻底解决。

(1) 电气设备发热源。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、铁损致热等3种热故障。

(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。

(3) 电气设备的内部故障。这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。

2 预防电气设备热故障的对策

(1) 金具质量。变电所母线及设备线夹金具,根据需要选用优质产品,载流量及动热稳定性能,应符合设计要求。特别是设备线夹,应积极采用先进的铜、铝扩散焊工艺的铜铝过渡产品,坚决杜绝伪劣产品入网运行。

(2) 防氧化。设备接头的接触表面要进行防氧化处理,应优先采用电力复合脂(即导电膏)以代替传统常规的凡士林。

(3) 接触面处理。接头接触面可采用锉刀把接头接触面严重不平的地方和毛刺锉掉,使接触面平整光洁,但应注意母线加工后的截面减少值:铜质不超过原截面的3%,铝质不超过5%。

(4) 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。

(5) 工艺程序。制定连接点安装的技术规范程序。根据造成连接点过热的不同类型,制定不同的工艺规程。安装时,严格按照规程进行。

(6) 检测措施。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。

3 红外线技术

红外检测技术是一种在线监测(不停电)式高科技检测技术,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(红外辐射)将其热像显示在荧光屏上,从而准确判断物体表面的温度分布情况,具有准确、实时、快速等优点。

红外诊断技术对电气设备的早期故障缺陷及绝缘性能做出可靠的预测,使传统电气设备的预防性试验维修(预防试验是20世纪50年代引进前苏联的标准)提高到预知状态检修,这也是现代电力企业发展的方向。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、不取样、不触体,又具有准确、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。它备受国内外电力行业的重视,并得到快速发展。红外检测技术的应用,对提高电气设备的可靠性与有效性,提高运行经济效益,降低维修成本都有很重要的意义,是目前在预知检修领域中一种很好的手段。

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图,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。

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