变电站电气设备故障发热分析与防范

变电站电气设备故障发热分析与防范

摘要：我国电网的资源配置能力、运行效率、安全水平、科技水平全面进入国

际先进行列，为了确保电网安全、稳定、可靠、优质的运行，必须将电气设备，

尤其是变电站的设备发热故障予以消除。文章在对变电站常见的发热故障原因进

行分析，发现了其中的发热故障缺陷，并提出了相关的应对策略，以期对提高变

电站设备的工作稳定性，提高供电质量起到积极作用。在电力系统中，由于电气

设备发热缺陷而引发的设备事故频繁发生，从而影响电网的稳定运行。为了确保

电网安全、稳定、可靠、优质、高效的运行，必须将电气设备，尤其是变电站的

设备发热故障发生的频率降到最低。因此，本文针对变电站电气设备发热的故障

及常见电热发热的原因进行分析，并提出了解决方法，希望能提高变电站设备运

行的稳定性，对供电质量及可靠性起到积极作用。

关键词：隔离开关导线线夹分析对策

1、引言

变电站电气设备的发热一直是电力系统中的一个重要的安全隐患，不解决电

气设备的发热问题将难以确保电力系统的安全稳定运行。同时，及时的发现电气

设备的发热缺陷，对发热缺陷进行及时的修复，将之消灭在萌芽状态，就能保证

供电网络长时间的处于安全运行的状态，在为用户提供高品质得电力供应时，还

能明显的降低检修及维护成本，避免由于突然的停电而造成的损失。下面在对变

电站常见的发热故障原因进行分析，发现了其中的发热故障缺陷，并提出了相关

的应对策略，以期对提高变电站设备的工作稳定性，提高供电质量起到积极作用。

2、发热缺陷的原因分析

2.1隔离开关发热缺陷的原因分析

结合具体的工程实践，在对各种高压隔离开关检测的过程中，我们发现其发

热存在一些显著的特点，即过热部分绝大多数都集中于隔离开关与导线连接处，

而且发热情况比较的严重，经分析有以下这样几个导致发热的主要原因：（1）

隔离开关与导线连接处长期裸露在大气中运行，极易受到蒸汽、灰尘和化学活性

气体的影响和水分侵蚀，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。（2）导线在较大的风力下发生舞动，往往容易

使的连接的螺栓发生松动，导致导线的有效接触面积明显减小，而间接的使得连

接处的接触电阻增加，同样造成明显的发热现象。（3）由于周围环境比较的恶劣，或者是由于周围的环境污染而导致刀闸上的连接部件发生锈蚀，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。（4）导线的安装工艺不符合相关要求，或者是由于在进行设备

检修时，检修单位对高压隔离开关缺乏一个正常、必要的维护和检修程序，导致

隔离开关的发热现象不断加剧。

2.2导线线夹发热缺陷的原因

（1）由于周围的水汽或者是使用环境较为恶劣，导致线夹发生氧化腐蚀，使得接触电阻变大，发热现象明显。（2）在装配使用过程中，线夹大小和导线不

相匹配，使得两者压接不严而导致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。（3）所采用的线夹的结构不尽合理，或者是导线压接

时的工艺不合格，导致线夹的端口受伤而形成断股、散股。（4）由于采用的线

夹结构在设计上存在缺陷，使得线夹处形成涡流损耗，发热现象严重。（5）在

对不同金属材质的导线进行直接连接时，接触电阻由于氧化的原因而增大，进而

导致发热。

2.3变电电气设备的发热危害

（1）导致材料逐渐裂化。温度不断升高，当超过材料所能承受的最大值时，绝缘材料的绝缘性能就会逐渐下降，或者绝缘材料逐渐老化，最终发生绝缘击穿

现象。在某些情况下，还可能导致半导体元件热击穿，致使其性能降低，在严重

的情况，就会将导线烧断，从而发生短路。

（2）增加电能的消耗，致使电力负荷损失。无论是集肤效应还是设备发热，都能够致使电阻增大，增加电能损耗，导致恶性循环，进而使设备遭到损坏。

（3）致使发生火灾事故。因为设备温度不断升高，致使绝缘击穿，进而引发线路短路，最终导致发生火灾事故。另外，如果电气设备没有处在良好的散热环

境中，那么它就不能进行很好的散热，就会使设备局部长时间的处在高温状态下，进而引起其周围燃物质进行燃烧，最终发生火灾。

3.电气设备发热故障种类

电气设备热故障可分为两大类，即外部故障和内部故障。外部故障是指长期

暴露在大气中的各种电气裸露接头因接触不良，或者电气设备外表及绝缘破损常

常引起过热故障。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

4预防电气设备发热故障的对策

4.1采取措施防氧化

当对设备进行连接的时候，首先应该处理好设备的接头，特别注意应该采取

相应的促使处理好接头接触的表面，防止其被氧化。当对其进行处理时，要首选

防氧化作用强于凡士林的电力复合脂，这样就能够更好的起到防氧化作用。

4.2严格控制金属质量

按照使用的情况采用合适型号的合格产品，并根据载流量和动热稳定等设计

要求，选择符合设计要求的设备型号。特别是对于设备的线夹来说，应该尽最大

努力去选择采用了先进的铜、铝扩散焊工艺的铜铝过渡产品，这样就能够确保电

流有足够的流通能力。与此同时，还应该避免利用伪劣产品。

4.3提高接触面的处理质量

严防发热缺陷发生的一个重要的举措，就是对导线的接触表面进行质量处理。对于接头的接触面，如果出现严重不平整的现象，应该使用锉刀锉掉接触面不平

的位置和表面的毛刺，保证接触面平整光洁。另外，在进行处理的过程中，一定

要控制母线在加工之后的截面减少值，一般来说：铜质导线截面的减少量不能够

大于原来截面的3%，铝质导线的截面减少量不能够大于原来截面的5%，然后再

利用钢丝刷除去表面的氧化膜，最后再使用蘸有酒精或丙酮的干净棉纱，将接触

表面擦拭干净。 4.4严格工艺程序

制定严格的连接点安装技术规范，使整个连接操作的各项程序和环节能够按

照规范进行操作。在制定规范的过程当中，必须按照引起故障的具体原因来制定

有针对性的操作工艺规范。同时，在安装过程中，要严格地按照相关规范进行操作。

4.5控制接触压紧力

有些检修人员在处理接头时，普遍存在着一个错误的认识，他们认为在对连

接螺栓进行紧固时拧得愈紧愈好。然而恰恰相反，因为铝质的母线弹性系数相对

较小，当螺母受到的压力到达临界压力值的时候，这时如果材料有较差的强度，

而外力再继续增加压力，就会致使接触面出现局部变形而隆起的现象，这样不仅