变电站运行设备发热及监控方法高志国

变电站运行设备发热及监控方法高志国

高志国罗玉平程汪刘

（国网铜陵供电公司安徽省铜陵市244000）

摘要：确保电力系统的安全性和稳定性是维持经济发展的重要基础，改善设备发热现象是目前提高电力系统平稳运行的重要原因。在日常的变电站维护工作中，影响设备发热的原因有很多，如果对设备发热现象不能做到及时监控和处理，就会对电力系统的稳定运行造成不可估量的损失。本文对变电站运行设备发热的原因以及监控方法进行了研究与探讨，希望可以对变电站的安全运行起到积极的影响作用，保证电力运输的安全性与可靠性，并提高人们用电的质量。

关键词：变电站；电力设备；发热；原因；监控方法

1.变电站运行设备发热的原因

根据多方面的统计分析，变电站设备在运行中设备发热造成的安全事故已经严重影响了电力系统正常运营的稳定性。在变电站运行的过程中对设备发热现象应该及时进行监控和处理，这样才不会影响电力系统的正常运营工作。出于长远的利益考虑，弄清设备在运行中发热的原因更有助于彻底解决这类问题的再次发生，良好的解决方法对整个电力行业运行发展有着重要意义。

1.1设备运行中超负荷工作

根据焦耳定律不难发现问题的原因，在设备发热的过程中决定发热程度的是设备电流的平方数和设备的电阻，它们成正比例关系。在额定电流的设置下，电力设备在工作过程中自身可以承受一部分发热，可以在超长的工作时间内都不会出现这种发热的现象。但是相反设备如果超过了额定电流，那么在短时间内设备的自身承受发热能力就会下降，这也就会导致设备过热而致使设备烧坏。

1.2接触点的保养问题

变电有时候会处于自然环境下，这样就会造成设备的使用寿命大大降低。有时候设备在光照日晒、雨水淋湿、暴雪冰冻等自然环境长时间的腐蚀下，接触点就会出现氧化等问题。在设备表面形成的氧化膜会导致接触点的电阻增大，发热量的增加会导致热度不断高升。最严重的情况就会因为设备的温度过高而导致电线烧坏，最终引发的事故造成不可挽回的损失。

1.3接触不良

设备的安装设计不规范导致设备接触不良或者接触面积过小等问题的出现。或者因为日常的检修工作不严谨，造成连接点的不牢固。根据热胀冷缩原理，气温的急剧变化也会导致设备接头松动的问题出现。这些原因综合起来都是导致接触点电阻过大的关键，电阻越大就会导致设备温度过高并持续发热，从而引发设备失火造成事故的发生。

1.4其他部件发热的原因

1.3.1变压器

变压器是变电站运行过程中经常用到的设备，变电站运行设备在工作时，会因为漏磁通而出现涡流损耗，这一现象会导致变压器出现发热，其连接螺栓处、油箱中部放油阀等处最容易出现温度升高情况，而且发热点通常都在高压绕组侧。

1.3.2变压器铁芯、绕组以及电抗器

变压器是由多种部件构成的，这些构件具有导热性，当变压器运行的过程中，会产生一定的谐波，在长时间运行的情况下，谐波会使变压器的铁芯、绕组以及电抗器等多项部件出现发热现象。

1.3.3在固定单相电缆时，使用的普通金属环在工作的过程中，其产生涡流也是导致变压器发热的重要原因

一般来说，变压器开关内部的发热基本上都是由于开关接触不良造成的。

1.4外部环境引起的发热

通常，变电站运行设备多与外界环境接触，设备的闸刀等部件长期受到外界自然环境的侵袭，设备经过长期的运行，其接头和闸刀位置极容易被氧化腐蚀，进而导致氧化膜的出现，增大闸刀连接处接触电阻，导致接触不良。如果变电站设备在运行时，不能及时发现并采取措施降低工作电流，将会进一步加剧接头的氧化腐蚀现象，进一步增大接头电阻，最终造成变压器局部温度骤升，引发供电事故。

2.变电站运行设备发热的监控方法

2.1监控方法

（1）主变油温采用铂电阻测温，可以实时采集温度并将信息量上传远方调度监控，这种方法对绝缘性能要求高，不能直接附在高压带电设备上。

（2）采用示温蜡片测温，即在电接触表面涂一层随温度变化颜色的发光材料，通过观察其颜色变化来大致确定温度范围，这种方法准确度低，需要进行人工巡查，无法实时采集测温信息上传远方调度监控。

（3）采用红外成像测温仪，利用光（红外）辐射特性的红外测温仪器进行逐点测温，这种方法精确度高，仅适用于裸露设备，需要人员到位才能显示效果。

（4）采用在线温度监测预警系统，由无线温度传感器（探头）、测温通信终端、测温数据管理服务器和客户端四部分组成。

无线温度传感器采集到监测点的温度通过自身的转换电路，把温度信号转换为无线信号并发送出来。测温通信终端定时循环收集无线温度传感器发送出来的无线信号，通过数据转换电路把无线信号再还原为数字温度信号，通过485输出端口把数据发送至数据管理中心。

数据管理中心一般是有一台专用的服务器，通过专业的数据库形式，把各个变电站的温度信号集中采集和存储，所有站点的温度信号都要集中到数据管理中心来管理和配置。数据管理中心实时显示和存储各个监测点的数据，如有温升报警，即使没有人值（下转第165页）（上接第97页）班，也可以及时把报警信息通过GPRS短信报警主机发送至需要管理人员的手机中，使管理人员在第一时间能够掌握温度变化情况。

管理工作站采用网络形式，在统一网络中，相关的管理人员的电脑中安装相应的软件程序，根据各个部门的职责不同及管辖范围之内所有变电站的信息，通过图形、列表、历史曲线、实时曲线、报警等各种形式来进行监控。

2.2出现发热问题的诊断措施

对于通过温度在线监测装置进行发热监控的，其诊断方法可采用与环境温度的对比（温升法）判断发热严重程度，温升越高，发热状况越严重。也可以通过与相同条件下的其它设备的温度进行横向对比判断设备的发热状况。

对于通过红外测温方式进行发热监测的，可采用温升（与环境温度对比）的方式判断设备的发热情况；也可以通过与相同条件下的同一设备的不同相别的同一位置的温度进行横向对比判断设备发热情况。对于红外成像监测设备发热，还可以通过专用分析软件分析判断发热情况。

对于封闭式高压开关柜，可红外测温整个柜体的温度，通过同一柜体上下部位温度的差异或不同柜体间的温度差异判断柜内是否存在发热情况。

3.结语

伴随着人们生活水平逐渐提高的还有日渐增加的用电量，电气化时代的到来让人们的生活越来越离不开点的使用。因为电量使用的增加，导致用电量负荷的不断加大。变电站的正常运行是保障电力行业稳定发展的关键因素，如果对于变电站运行设备的发热情况不能既是监控和管理，就会造成设备短路或者失火等等情况的发生，这样情况发生的后果就会导致变电站不能正常运行。一旦变电站出现状况机会直接影响到电力运行中对居民的正常供电，致使人们的日常生活遭受打击。社会主义经济的进一步发展中最大的成果既是点的应用，保障电力的平稳供应和使用，是社会稳定的重要基础。变电站运行设备发热一直是困扰电力正常供应的主要因素，电力行业的安全、平稳运行都需要通过改善这种情况来完成。

参考文献：

[1]张月华.变电站运行设备发热监控诊断方法的分析[J].中国新技术新产品，2010（21）.

[2]孙福滨，刘刚.变电站运行设备发热原因及监控方法[J].水利科技与经济，2007（8）.