变电站设备发热分析及应对措施

管 宇

(国网江苏省电力有限公司超高压分公司，江苏 常州 213000)

0 引言

随着电网的基建工程、生产检修、技改任务的增多,电网安全运行方式压力越来越大。当电网处于特殊运行方式时,运行风险增大,如不能及时控制,极易发生大面积停电事故。

设备电流与发热息息相关。根据江苏省电力公司统计,江苏500 kV及以上变电站2017—2019年无功设备缺陷总计85起,其中引线接头发热最多,占比39 %。2018—2019年隔离开关缺陷以分合闸缺陷和闸刀发热缺陷为主,发热占比35 %。2020年上半年新增的11起隔离开关缺陷,导线线夹发热5起,闸刀发热缺陷3起。电力设备发热问题的研究成为一个日益紧迫的课题。

1 设备发热原理、部位及处理方法

变电站设备大多由导体构成,当通过负荷电流时,有一部分电能按焦耳-楞茨定律以热损耗的形式消耗掉。由此产生的发热功率为P=KfI2R,式中Kf为附加损耗系数,I为通过的负荷电流,R为载流导体的直流电阻值。

在实际运行中,导电回路的某些连接件、接头或触头因连接不良,造成接触电阻增大,由此产生更多的电阻损耗发热功率和更高的温升,从而造成局部过热。

由电压效应引起发热的设备为电压致热型设备,发生部位主要为高压套管、避雷器本体、绝缘子、电压互感器、倒置式流变头部等,这些设备发热部位可能会存在温升不明显现象,判别依据为较正常部位温度偏高超过3 K为危急缺陷。

由电流效应引起发热的设备为电流致热型设备,发生部位主要为……