电气一次设备过热故障原因分析及结论对策

   本文对一次设备过热故障进行了分析,指出了接触面接触不良和过载是电气设备过热的主要原因。提出的预防办法是:点检时及时发现过热缺陷或隐患;定期按标准检修、测试导电接触面;定期对电气设备进行热像仪测试;发现异常或直阻超标尽快进行处理。

   电气设备的主要功能是用来传输、分配电能和转换电能的,这些功能的实现最终是通过电流的流通来完成的。利用电流通过导体发热的这个特性,已有许多电器产品服务于人类,如电炊具、加热器等;但是,如果对电阻这个固有的特性不加以监督和限制,则会危及电气设备的安全运行,导致设备损坏或停电事故,甚至酿成重大火灾事故。

  
1、原因分析
   常用的金属导体有铜、铝、锡、银、钢等。由于任何金属导体都有一定的电阻,其电阻与其本身的电阻率和平均温度系数有关,且有相应的熔点。

   对于电气接头类的纯电阻设备来说,根据R=ρ×L/S2H和Q=I2×R×t,可以计算出导体的电阻及电流流过导体时的发热量;由公式Q=I2×R×t可以看出,当电气接头的接触电阻由于某种因素如接触表面状况不良、氧化程度严重、接触压力较小、有效接触面积减小而增大时,或电流增大时,其发热量(温度)将相应增大,电阻的由于热效应而相应增大;电阻增大又使温度增加,如此恶性循环,将使接触面的温度升高超过其熔点而熔化,从而会使接头温度超过熔点温度而熔化;当系统发生短路时,随着短路电流的急剧增加,接头因超温最容易发生熔化或熔断,同时会扩大为火灾事故和绝缘破坏事故。

   案例一:某厂的一台机组在大修后并网不久,6KV厂用段因某一台电机的电缆绝缘损坏发生相间短路,强大的短路电流使高压内接触电阻较大的电流接头发生熔溅,造成相对地、相间绝缘击穿,继而使高压配电柜内又发生短路,造成6KV厂用段进线开关掉闸,母线失电而停机。

   事故后检查发现,该端子接触面螺丝孔的直径因通过短路电流过热熔化扩大了6毫米,端子厚度减少了3毫米。该接触面接触电阻增大的原因为,因配电柜内的导电连接板的材料是铜的,电流互感器的端子是铝的,安装时在该铜铝接触面上未采取有效的铜铝过渡措施,由于铜铝两种金属的化学性质差别,致使在该接触面上产生了电化腐蚀,在接触表面形成了一层灰白色的腐蚀层,造成该接触面接触电阻增大。重新处理铜铝过渡接头后,开关柜运行正常。

   案例二:某厂的一台380V进线开关,因触头弹簧弹力不足,使触头压力不足,接触电阻升高,在运行中过热,损坏绝缘而发生短路、着火,进而引发了“火烧联营”的事故。

   案例三:某一台220KV的有载调压变压器,分接开关的瓦斯多次动作,后发现是分接开关的触头氧化严重,接触电阻超标严重所致;触头经镀银处理后恢复正常。

   案例四:某厂的一个500KV变压器的高压套管,因套管底部的接线板螺栓在安装时未紧好,在局部放电试验中损坏。在大唐盘电#4机组小修中,曾发现#4高厂变低压侧封闭母线B相的一个接线板,应有四条螺栓紧固,却只有一条螺栓紧固,因接触压力和有效接触面积减少,接触面已变色,所幸未造成事故。

   案例五:某的一台220KV开关,检修时发现触头严重过热,原因是导电杆的超行程不足,有效接触面积减少导致了接触电阻升高。

  
2、结论
   综上所述,导体之间接触面的接触电阻,除与环境温度和通过的电流有关外,还与以下因素有关:

  (1)接触面的接触材料;

  (2)接触表面状况(粗糙程度);

  (3)接触面积的大小;

  (4)接触表面氧化程度;

  (5)接触压力。

  
3、对策
  (1)做好防止电气设备过热的点检工作,在点检工作中增加检查导体接触面的点的项目和标准,在点检中用红外线测温仪进行检测,或检查示温蜡片是否变红,若发现触头温度超过80度或示温蜡片变红时,应跟踪监视,并安排维修工作。

  (2)、对于户外的高压电气设备,在冬季下雪后观察接头处的积雪是否融化,也可判断出接头是否过热,若有过热点,可在春检时停电后解开接头进行处理。

  (3)、在定期检修工作中,应对所有的开关(包括隔离开关)触头进行接触电阻试验,对电机和变压器进行线圈的直阻测试,对接触电阻(直阻)超过标准的和对示温蜡片变色或接头温度超过80度的都必须进行分解检修,按影响接触电阻的五个方面的因素进行相应的检查、分析与处理,处理后测量其接触电阻或直阻是否合格,不合格时继续处理;同时应对电气接头贴上示温蜡片。

  (4)、每年利用热像仪对电气设备进行一次测试,重点对变压器、电机、开关、电缆内部进行检测,发现异常及时进行处理。

  (5)、对于因环境温度变化、负荷增加所引起的变压器、电机类的温度升高,应做好通风冷却工作(春季清洗干净变压器冷却器)和调整负荷工作。

电气一次设备过热故障原因分析及结论对策

相关文章:

你感兴趣的文章:

标签云: