分析110kV变电站运行设备发热问题

分析110kV变电站运行设备发热问题

郝小峰 张雪冰 南嘉星

（内蒙古电力（集团）有限责任公司薛家湾供电分公司，内蒙古 鄂尔多斯 010300）

摘要：随着我国电力能源产业的不断发展壮大，社会用电负荷持续增长，对电力设备的综合性能亦提出了越来越高的要求。其中，110kV变电站作为将电能提供给居民日常使用的重要电力设施，其运行难度随着全社会电力能源消耗量的攀升而逐渐增大，设备过热现象越来越普遍。在此情况下，维持设备温度不超过额定运行温度，加强对变电站设备稳定运行的研究具有重要意义。本文对110kV变电站运行设备的发热问题进行了简要分析，希望对读者有所启示。

关键词：110kV变电站；设备发热；电力设备维护

引言：电力在社会日常生活和工农业生产中起到无法替代的重要作用。近年来，我国社会经济的迅速发展促使电力需求不断增加，对电力设施的性能带来了较大挑战。110kV变电站在满足居民日常用电需求的同时，设备出现发热甚至故障的现象愈发普遍。变电站产生的安全问题不仅会对工作人员正常操作造成影响，亦会产生较大经济损失。因此，详细研究110kV变电站的设备发热问题，并切实应用相应维护技术显得十分有必要。

一、110kV变电站运行设备发热的危害

作为电力能源供应的重要设施，110kV变电站的运行状态直接影响着日常生活与生产中的方方面面。110kV变电站运行设备如出现较为严重的过热现象，亦会对电力生产中的输电、用电等各环节产生若干种危害。

首先，电力设备长期过热将加速其老化进程，大幅度缩短设备使用寿命，如技术人员未能及时解决过热问题，变电站的后续运行将存在安全隐患。其次，当变电站的电力设备因持续发热、内部温度严重超过设备最大耐受温度时，系统预警装置为保护设备会自动切断电闸，与变电站相关的居民区域用电将会完全中断。

根据欧姆定律，电力设施长期发热会持续提高其设备中的电阻值，造成输电效率明显下降，在浪费宝贵电能的同时，对输电性能造成严重影响。最后，变电站运行设备长期处于发热状态，会造成供电电压不稳定程度上升，进一步推动设备温度升高，严重者可导致火灾事故。

二、110kV变电站运行设备常见发热现象

（一）设备超负荷运转过热

在110kV变电站内部，电力需求的持续增长会使过载的运行设备温度持续上升。当设备处于超负荷运行状态时，其会为维持正常电力输送而不断增加能耗，促使内部温度无法有效下降，过热现象持续加重[1]。现阶段，部分变电站为满足供电需求，常常使设备超出最大短时过负荷工作时间运转，并在设备热能产出激增的同时未能及时采取有效降温措施，使设备发热出现恶性循环。此外，如变电站内部设备较多，串、并联结构较为复杂且散热能力较差，相应电功率亦会大幅度抬升，设备也会因此产生更多难以发散的热量。

（二）刀闸与隔离开关故障

在110kV变电站运行过程中，隔离开关故障也是导致110kV变电站运行设备过热的一大原因。隔离开关是变电站运行过程中的重要电气设备，其可起到隔离电源、联通与切断小电流电路和倒闸等作用[2]。如隔离开关出现较为明显的故障，产生发热现象的设备将来不及完成电路的切断，其过热损害会进一步加深，变电站内其他设备的正常运行亦会受到较大负面影响，严重时可导致电弧事故。

引起隔离开关出现过热现象的原因包括隔离开关质量不过关、安装不合理等。质量不达标的隔离开关会较正常隔离开关额外产生更多的运行热量，对安全输电也会造成一定程度的隐患。如隔离开关因技术人员缺乏相应技术和经验未能正确安装，不但其性能会受到较大影响，而且会导致电力设备出现发热现象。

（三）电力设备连接点过热

110kV变电站在其运行过程中，设备连接点是较常出现发热现象的部位。设备连接点过热具有若干产生原因。如电力设备连接点处未能选择合适的零部件，当电流大量通过时，发热现象会较为明显。当电力设备连接点处未能按照规范标准进行安装时，有安全隐患的安装部件会在设备正常运转过程中温度迅速升高。此外，当变电站缺乏定时维护、设备老化现象较为严重时，当输电线路故障发生时，此时的电力设备连接点极易因故障电流增大而过热。

（四）电力导线夹电阻过大

依照欧姆定律，当导线夹处于较大电压状态，且通过电流值变化量较小时，其内部的电阻值会迅速增加。过高的电阻会使正常输电电流通过频率大为下降，在阻遏电流通过的同时，引起导线夹内部温度急速上升，进而出现发热较为严重的现象。如在同一座110kV变电站内部，不同金属材质的导线夹未能使用过渡方式进行连接，或其在安装时未能遵循标准施工方法，导线架的氧化与破损均会在不同程度上提高其电阻，造成设备运行过热。

二、110kV变电站运行设备运行维护技术

（一）设备状态监控

第一，示温蜡片法。110kV变电站的电力运行设备可采取实时有效的监控措施，对电力设备设定好最大运行温度阈值，当过热现象出现时进行及时预警，便于技术人员尽快对其进行降温处理。示温蜡片法通过在变电站电力线路连接点布置示温蜡片的方式，实现对变电站中电流回路温度的有效控制

[3]。技术人员可借助对示温蜡片颜色显示结果的检验，实现对变电站内设备运行情况的准确判断。需要注意的是，技术人员布置的示温蜡片应尽量使用统一样式，重点将其部署在平时不便于观察的缝隙点位，便于实现对变电站内部各处设备温度的实时监控。

第二，红外监测法。红外监测法分为红外测温法与红外成像法两类。其中，红外成像法具有更高的监测精度、更准确的测量结果，红外测温法具有更低的使用成本。使用红外监测法排查设备过热问题时，需注意变电站内部的温度、湿度，以及外部的光照、气候等诸多条件因素，尽量在适宜的环境下进行监测，避免在极端天气情况下应用此项方法。当变电站出现过热故障时，使用红外监测法需严格依照标准规范进行检测，同时做好监测结果的记录工作。完成运行设备温度的测量后，需对设备进行进一步检查，仔细观察其运行状况，确保变电站持续稳定运行。

（二）设备抗氧化工艺

在110kV变电站内部，设备连接部位的氧化与腐蚀是造成其过热的重要原因之一。因此，采取科学有效的抗氧化工艺技术，对设备连接处及其他关键部位进行妥善处理，可显著降低过热现象出现频率。技术人员可使用抗氧化剂来提高连接部位的抗氧化性能，同时仔细排查连接口处的螺栓固定程度，更换锈蚀部件，并使用抗腐蚀剂减轻设备的腐蚀程度。传统的抗氧化处理通常以喷涂诸如凡士林等油性物质为主，其实际抗氧化效果并不明显。现阶段，复合脂可替代凡士林成为效果更好的抗氧化剂，其可有效实现对易松动零部件的防氧化处理，变电运行人员要做好对施工的管控。

（三）设备安装管控

电力设备的安装管控是110kV变电站设备抗氧化工艺工作中的重要方面。技术人员需依照相关规定，严格遵循安装标准规范，精确把控设备安装与调试质量。安装电力设备的零件时，应对设备连接点位予以特别重视，重点关注刀闸、隔离开关和连接点的安装情况，通过提高安装技术的标准和要求，最大限度减少因人为操作不达标而造成的设备过热现象次数。技术人员在进行安装时，需以相关技术说明为依托，谨慎操作，逐步装配部件，并在设备安装完成后及时对其进行防腐蚀和抗氧化处理，尽可能延长设备的使用寿命，有效达到降低变电站内部设备发热现象出现概率的目标。

结论：综上所述，110kV变电站在供电系统中占据重要位置，导致运行设备的发热现象成为技术人员应该时刻注意的要点。技术人员需要充分认识到110kV变电站运行设备发热所造成的危害之处，准确、及时判明设备发热故障的原因所在，并通过应用设备状态监控、先进抗氧化工艺和设备安装精确管控等技术防止过热故障的出现，不断提升变电站综合运行能力，确保其平稳供电。

参考文献：

[1]陶俊源,唐巧玲.变电站运行中的设备发热原因与对策分析[J].电子技术,2023,52(09):134-135.

[2]罗岩.110kV变电站运行设备发热原因与对策[J].集成电路应用,2021,38(10):214-215.

[3]李鹏飞.电力变电站运行设备发热原因与预防措施研究[J].大众标准化,2021,(12):119-121.