电气设备热故障分析及对策

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的1篇电气设备热故障分析及对策，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

电气设备热故障分析及对策:电气设备的热故障分析与预防性试验

摘要对设备的预防性试验和绝缘诊断的最终目的是降低设备的故障率。通过对电气设备的热故障分析，利用红外诊断技术对电气设备的早期故障缺陷及绝缘性能做出可靠的预测，使传统电气设备的预防性试验维修，提高到预知状态检修。

关键词电气设备热故障 预防性试验 绝缘诊断 分析

引言电气设备的使用寿命主要取决于设备内部绝缘材料的性能，对于高压电气设备，绝缘性能的衡量指标有机械性能、电气性能、热稳定性与化学稳定性等。热稳定性的好坏决定着热故障率的高低，而预防性试验又是电力设备运行和维护工作中的一个重要环节，是保证电力设备安全运行的有效手段之一。因此，减少热故障，并进行预防性试验是保证电气设备安全运行的重点工作。

1、电气设备发热来源及热故障

连接点是指电气设备之间以及它们与母线或电缆之间的电气连接部位。接点过热是电力系统的一个老问题，但随着设备负荷的增加，用户对供电可靠性要求的提高，在设备缺陷管理中成为一个越来越突出的问题，值得我们引起重视，认真研究其发生发展的原因，以便解决问题。

1.1 电气设备发热源。电气设备在工作时，由于电流、电压的作用，将产生电阻损耗发热、介质损耗发热、铁损致热三种热故障。

1.2 电气设备热故障。电气设备的热故障可分为外部故障和内部故障。

1.2.1 外部故障主要原因是长期运行的设备其电气接头暴露在空气中，因接触不良，造成电阻值过大，引起接头发热。外部发热缺陷一般集中在设备的连接点处。

1.2.2 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由于绝缘介质劣化，引起的故障。对于内部故障，根据各种电气设备的内部结构和运行状态，依据传热学理论，分析金属导电回路、绝缘油和气体等引起的传导、对流，从电气设备外部显现的温度分布热像图，就可以判断出各种内部故障。只要按照设备大修标准进行设备解体大修，对触头的各接触面进行检查与打磨，降低内部导电回路阻值，就可以彻底解决。

2、预防电气设备热故障的对策

2.1金具质量。变电所母线及设备线夹金具，根据需要选用优质产品，载流量及动热稳定性能，应符合设计要求。特别是设备线夹，应积极采用铜、铝扩散焊工艺的铜铝过渡产品。

2.2接触面处理。可用锉刀把接头接触面严重不平的地方和毛刺锉掉，使接触面平整光洁，但应注意母线加工后的截面减少值：铜质不超过原截面的3%，铝质不超过5%。

2.3紧固压力控制。部分检修人员在接头的连接上存有误区，认为连接螺栓拧的愈紧愈好，其实不然。因铝质母线弹性系数小，当螺母的压力达到某个临界压力值时，若材料的强度、硬度差，再继续增加压力，将会造成接触面部分变形隆起，反而使接触面积减少，接触电阻增大。因此进行螺栓紧固时，螺栓不能拧得过紧，以弹簧垫圈压平即可，有条件时，应用力矩板手进行紧固,以防压力过大。

2.4防氧化。设备接头的接触表面要进行防氧化处理，应优先采用电力复合脂(即导电膏)以代替传统常规的凡士林。

2.5工艺程序。制定连接点安装的技术规范程序。根据造成连接点过热的不同类型，制定不同的工艺规程。安装时，严格按照规程进行。

2.6提高设备性能。 对到大修年限的设备，有计划进行大修，防止缺陷发生，提高设备寿命，同时对未增容的隔离开关等设备进行增容，满足设备负荷的要求，综合分析变电站及设备老化的情况，对运行时间长，锈蚀严重的刀闸触指弹簧、刀闸帽内部软连接等导电部件进行更换，对长期在恶劣环境（如空气潮湿、腐蚀严重等）运行的接头螺丝、弹簧垫应更换为铜或不锈钢材质。

2.7检测措施。对于运行设备，运行值班人员要定期巡视连接头发热情况。有些连接点过热可通过观察来确定，比如运行中过热的连接点会失去金属光泽、改变颜色，导体上连接点附近涂的色漆颜色加深等。

2.8红外线检测。 红外检测技术是一种在线监测(不停电)式高科技检测技术，它集光电成像技术、计算机技术、图像处理技术于一身，通过接收物体发出的红外线(红外辐射)将其热像显示在荧光屏上，从而准确判断物体表面的温度分布情况，可以通过温度分布情况分析设备三相接头的温差，将温度升高的部位（接头、线夹），根据当时的环境温度和负荷情况，在检修中与变电站人员巡视检查到的发热部位一起进行针对性处理。

红外诊断技术对电气设备的早期故障缺陷及绝缘性能做出可靠的预测，使传统电气设备的预防性试验维修提高到预知状态检修，这也是现代电力企业发展的方向。利用红外热像技术检测在线电气设备的方法叫做红外温度记录法。红外温度记录法是工业上用来无损探测，检测设备性能和掌握其运行状态的一项新技术。与传统的测温方式(如热电偶、不同熔点的蜡片等旋绕在被测物表面或体内)相比，热像仪可在一定距离内实时、定量在线检测发热点的温度，通过扫描，还可以绘出设备在运行中的温度梯度热像图，而且灵敏度高，不受电磁场干扰，便于现场使用。随着现代科学技术不断发展成熟与日益完善，利用红外状态监测和诊断技术具有远距离、不接触、不取样、不触体，又具有准确、快速、直观等特点，实时地在线监测和诊断电气设备大多数故障。它备受国内外电力行业的重视，并得到快速发展。

2.9导电体相互连接的接触面不平整引起的热故障对策。由于施工质量不高，多次拆卸与组装等原因，都会形成接触面的不平整。电接触面的不平整降低了有效接触面积，在电流经过的实际通流截面积变小，使得电流的收缩效应增加，收缩电阻增大而引发热故障。此类故障属于设备的特定故障，一经处理不易再次出现。预防此类故障的首要措施是在设备安装时严把施工质量关。在施工时可用量具测量电接触面的平整度，力求尽量平整。从严格意义讲，任何接触面都不可能做得绝对平整，因此，新的设备安装时，在电接触面上一般都要求“压花”，在螺栓压紧力的作用下，这些点阵就呈犬牙交错状咬合在一起，从而增大了有效接触面积，这道工序在新安装设备时非常重要，对于日后预防发热有很好的意义，在处理此类发热故障时，有条件也应采用“压花”的方法。

3、预防性试验

预防性试验和绝缘诊断是电力设备运行和维护工作中一个重要环节，是保证电力设备安全运行的有效手段之一，对及时发现、诊断设备的缺陷起到了重要作用。

预防性试验可按试验范围和试验性质分类。

3.1按试验范围分类。

3.1.1 定期试验：这是为了及时发现设备潜在的缺陷或隐患，每隔一定时间对设备定期进行的试验。例如油中溶解气体色谱分析、绕组直流电阻、绝缘电阻、介质损耗因数、直流泄露、直流耐压、交流耐压、绝缘油试验等。

3.1.2大修试验：指大修时或大修后做的检查试验项目。除定期试验项目外，还需做：穿心螺栓绝缘电阻、局部放电、油箱密封试验、断路器分合闸时间和速度、电动机定转子间隙测量等试验，其中有些事机械方面的检查项目。

3.1.3查明故障试验：指定期试验或大修试验时，发现试验结果有疑问或异常，需要进一步查明故障性质或确定故障位置时进行的一些试验，或称诊断试验。例如：空载电流、短路阻抗、绕组频率响应、振动、绝缘油含水量和油介损、压力释放器、氧化锌避雷器工频参考电压试验等。

3.1.4 预知性试验：这是为了鉴定设备的寿命搞清被测设备的绝缘是否还能继续使用一段时间，或者是否需要在近期安排更换而进行的试验，是长期以来人们一直在研究的课题。该项研究可分为两类，一是针对各种绝缘材料；二是针对实际设备的绝缘系统。单纯绝缘材料的寿命模型不能直接运用于实际设备，但对于实际绝缘系统的结构布置、材料选择及老化评估有重要的参考价值。

3.2按试验性质分类

3.2.1非破坏性试验或称绝缘特性试验：使用较低的试验电压或用不会对被测设备绝缘产生累积损伤效应的方法，根据绝缘介质中发生的各种物理过程（极化、吸收、电导等），测量绝缘的各种参数（绝缘电阻和吸收比或极化指数、泄露电流、介质损耗角正切等），以及与极化吸收过程有关的特性（主要表现为电阻―时间的变化规律）和绝缘冷却媒质的一系列其它特性（化学成分、油中水分及气体含量等），从而判断设备的绝缘能力，及时发现可能的劣化现象。

3.2.2破坏性试验或称绝缘耐压试验，是在被测设备上施加高于设备工作电压的试验电压，以求揭示危险性较大的集中性缺陷的存在，并直接检验被测设备的绝缘耐压水平或裕度。耐压试验时，对被测设备绝缘可靠性的考验比较直接和严格，缺点是试验可能给被测设备的绝缘造成一定的损伤，并会导致被测设备的绝缘能力下降和可能恢复的缺陷在试验过程中发展为不可逆转的击穿。

3.3 传统的基本绝缘试验项目包括绝缘电阻、直流泄漏电流、介损、直流耐压和交流耐压试验。通过绝缘性能试验，可定期检测电气设备绝缘性能，预测绝缘状况，推断绝缘老化进程、绝缘油劣化等内部薄弱环节，发现现役设备的隐患，安排消除缺陷的维修计划等，保证设备的安全运行。

结束语 应用红外线检测技术，对提高电气设备的可靠性与有效性，提高运行经济效益，降低维修成本都有很重要的意义，是目前在预知检修领域中一种很好的手段。同时，从绝缘诊断和预防性试验工作的进展过程与试验项目和试验周期来看，电力设备产品质量的好坏，运行中维护的如何，又决定着运行可靠性的高低，试验项目的多少和试验周期的长短。总之，通过红外线技术检测、可预防行试验与检测等可使设备减少故障率，是提高设备使用寿命的有效方法。

电气设备热故障分析及对策:论高压电气设备接头发热故障分析及处理方法

摘 要：变电所内的各类高压电气设备的接头、线夹和软硬母线等设备间的连接、并接部位以及隔离开关的动、静触头，高压开关柜等，由于制造质量、安装工艺、调试手段、设计不合理等诸多因素的影响，有时会出现不正常的发热现象，如果不及时正确地进行处理，会使故障蔓延扩大。有的会引起燃弧、放电，直至烧断引线；有的会使热量传导至设备内部，直接造成设备损坏。有的会直接危及电力系统的安全稳定运行，后果不堪设想。近几年电力生产中广泛运用各种先进的温度测试设备，如：红外热成像仪、红外线点温仪等，取得了很好的效果，电力设备接头的温度得到了有效监视，接头发热情况得到了及时处理，从而也将会使由于接头发热引发的事故大大减少。对于过热部位的检修处理，如果方法不正确、不彻底，也将会使设备过热部位恶性循环，造成电力设备重复停电，少送负荷，直接影响社会效益、经济效益。

关键词：高压；电气设备；故障；处理方法；

1、软母线连接、搭接处的过热处理 对于此类故障的处理方法有两种，一是开夹检查处理，就是将过热的设备线夹打开检查，如发现过热点，进行处理；二是不开夹检查处理，就是将过热的线夹固定螺丝紧固一遍。以上这两种方法都存有一定弊病。如果草率的把线夹打开，而过热点又不在内部，这就造成不必要的工作；如果贪图省事，把应打开检查的线夹不开夹，而过热点确在内部，只是简单的紧固线夹螺丝，这样的紧固如果用力过度，有时会造成线夹机械变形或者过死点，使接触部位出现缝隙，反而造成接触更不紧密，结果适得其反，给安全运行留有隐患。从2006年开始，我厂所辖变电所运用了红外成像仪进行高压电气设备进行温度情况监测，共发现了软母线发热情况7起，其中二次是母线引下线连接处发热，其余五次是由于线路阻波器与软母线连接处发热；经过检查发现母线引下线发热是由于安装人员没有规范执行安装工艺及设备线夹的制造质量不良引起，而线路阻波器与软母线连接处是由于阻波器连接铝板与设备线夹规范不统一引起，且随着电力光缆的普遍使用，线路阻波器已基本无人使用，因此设备也就缺乏正常的维护。因此我认为正确的处理方法，应该按以下步骤进行：(1)检修前首先查看测温数据的最高温度值，查看运行记录，了解通过此过热点的最高负荷电流，如果有进行红外成像，应通过红外图片进行分析判断发热点及发热原因。(2)在进行检修工作时细心观察过热线夹的外部现象，如颜色、气味、烧痕、内外部接触缝隙、螺丝的紧固强度和均匀程度等。(3)检查过热部位线夹与导线的金属材料、结构和尺寸，是否铜铝压接，导线的截面积与线夹所选型号是否配套一致，然后确定开夹或不开夹的检修方案。

(4)闲置没有用的线路阻波器建议在此间隔设备检修时进行拆除，这样也就减少了一个不必要的发热点（温州局已经有明确规定要求通讯部门安排拆除）。

(5)如发现是由于设备线夹使用不规范，应选择合适的设备线夹进行更换。

2、硬母线的搭接、连接处过热处理 这种过热现象，经常会发生在户外变压器的套管、断路器、隔离开关、电流互感器的接线柱上以及户内高压开关柜的隔离开关、电流互感器、开关连接处。它们共同的特点多为在硬母线上开圆孔，用螺栓压接而形成线或面接触。从2006年以来，发现此类发热情况一共有10多起，从发热原因分析主要是使用螺栓不规范引起，有的是螺栓没有加装弹簧垫、有的是使用螺栓的大小不一样，最多的是由于螺栓的压紧力不够引起。通常的处理方法是将过热处拆开，处理放电烧伤痕迹，重新配上螺栓并加备母（防松）。处理步骤是： (1)对于烧伤较轻的可以将铝、铜排与导电棒表面的烧痕处理平整，清除硫化物和氧化物后，用合格的螺母上紧并锁紧备母。 (2)对于烧伤严重或重复过热的部位，因为铜、铝排的接触面已经多次烧伤且接触面的结构分子已经离散疲劳，电阻率成倍增大，这时就应更换新母线或进行表面镀银处理。对于开孔尺寸与导电棒直径有误差的，一定要按标准重新开孔打眼。对于电流互感器等压接部位只有一个孔能改成两个眼的，就改成两个眼，使接触压力更为合理；对于电缆出线的开关柜出线母排建议用二排夹接使出线接触面加大，同时也使接触压力更加合理减少发热可能性。

3、隔离开关动、静触头的过热处理 隔离开关的接触过热、接线柱过热情况较为复杂。其中有制造质量的问题，如触指及触指弹簧和导电带、软连接的材料不合格、装配工艺差，更多见于安装、调整、检修不当等原因，也有由于设计容量不够（隔离开关输送容量一般为不超过额定容量的50%为宜）。从2006年以来，我厂所辖变电所共发生由于隔离开关动、静触头发热的故障有9次，主要是由于地处山区，水电开发迅速而送出设备容量不变，在丰水期输送大容量时发生，此时处理意见为更换大容量隔离开关，如果在输送小电流时发生过热现象的处理步骤： (1)依靠红外图片进行分析判断发热点及初步判断发热原因。 (2)从外向里查找，找出发热点和传热点。 (3)将静触头拆开并分解，检查静触头内表面与导电杆接触部分是否有放电痕迹、氧化物，固定螺母是否松动，弹簧垫是否退火老化，最后清除氧化物，磨平烧痕，复装锁紧螺母。 (4)将动触头整体分解，清除动触头表面烧痕及氧化物，检查触指弹簧是否退火变形，检查触指与内部接触面有无烧痕及氧化物，更换烧伤严重的触指和弹簧，更换老化的螺栓和弹簧垫，最后按工艺标准要求顺序复装。 (5)接线柱的过热，要解体接线柱与铝帽内的转动连接部分，接触软连接的接触表面有无烧伤痕迹和氧化物，固定螺丝是否松动、滑丝，弹簧垫圈是否老化断裂，然后进行表面处理和更换部件。 (6)整体复装后，要按标准进行调整试验，项目包括：动、静触头的接触深度和面积，接触电阻。测试仪器要选用直流电流为100 A及以上的接触电阻测试仪，隔离开关接触电阻符合标准。4、设备线夹的过热处理

此类发热情况主要由于变电所的投运时间较长，原来安装使用的设备线夹一般为螺栓紧固式，在以后的检修维护中缺乏经验，使得由于时间久经过多次热胀冷缩，螺栓紧固度不够或线夹内部氧化程度严重而导致设备线夹发热情况普遍发生。2006年来，我厂所辖变电所共发生6次，一般情况为在输送大电流时发生，为了更好地保证在以后不再重复发生此类发热故障，我们均采用更换设备线夹为压接型。

5、封闭式高压柜的过热监测与处理

以上各种高压电气设备的发热情况均可采用红外成像仪、红外线点温仪等进行监测，接头发热情况也得到了及时处理，但封闭式高压柜在运行中不能打开，因此无法测量运行中开关柜内各触头的实际温度。密封式开关柜内接头发热事故在近几年有增长的趋势，已经成为严重影响安全生产的难题。结合生产实践，我们发现接头发热事故主要发生在负荷较重的10 kV小车式封闭开关柜内，开关柜的一次设备分布在3个相互独立的隔室内，分别是开关室、母线室、出线室。所有隔室呈封闭状态。由于发热点在密封柜内，运行中的柜门禁止打开，值班人员无法通过正常的监视手段发现发热缺陷。发热严重时接头会变红甚至熔断，直接造成生产事故。

密封高压开关柜内的接头发热是生产中的难题，通过采取各种措施，如：实行检修人员责任制，更新老旧设备，改进接头的连接、安装工艺等，可以大大减少接头发热事故，但是从目前的设备状况看要想完全避免接头发热事故也是不现实的。于是希望通过监视的方法，提前发现开关柜内设备接头发热的迹象，以便采取措施，防止出现恶性事故。现在经常使用的柜内接头发热监视方法主要有：在接头粘贴测温蜡片；手摸柜门感知柜内温度；通过异常气味发现设备过热；通过异常音响发现设备过热等。粘贴测温蜡片是室外接头常用的测温法，用在封闭柜内有很大局限性，大部分接头通过柜门的观察窗看不到，只能在开关停电检修时检查接头有无过热情况，对预防事故作用不大。手摸柜门的方法可大概判断温度有无异常，有很大的随意性与偶然性。总之，通过综合应用以上几种方法可以大概判断开关柜内有无接头发热故障，但是不科学、不严谨，对无人值班的变电站、开闭站无实用价值。从有关资料上了解到的方法是在每台开关柜内安装一个温度传感器，如果空气温度达到规定值即发出报警信号；或是柜内空气温度与环境温度差值到规定值时即报警。这一测温方法温度传感器安装方便简单，运行可靠，投入较小。我们不妨在开关柜订货时将此要求作为一个要求来实时监视开关柜内接头温度还是必要的。总结以上分析看出，通过监视柜内空气温度来间接监视柜内接头的运行状况是可行的，完全可以起到预防接头事故的目的。

6、结束语

综上所述，对变电站高压设备的过热处理，决不能掉以轻心，麻痹大意，要以严肃负责的态度，科学合理的方法，标准规范的工序，严谨细致的工艺，认真彻底地进行检修处理。只有这样，才能确保电网安全运行。

电气设备热故障分析及对策:低压电气设备热故障分析及对策

摘要：低压电气设备往往因热故障而频繁影响其安全稳定运行，本文通过对低压电气设备发热原因及热故障的分析，提出相应的处理对策，可有效减少设备事故的发生。

关键词：电气设备故障分析对策

随着社会经济的快速发展，低压电气设备的使用量急剧增多，在电气设备的使用中，因热故障造成的设备停电及损坏事故频繁发生，极大地影响了设备的安全稳定运行。因此，电气设备发热问题必须引起重视，认真研究其发生的原因，通过对低压电气发热规律的分析，能及早的发现问题、处理问题，可有效降低电气设备事故率。

1低压电气设备发热原因

1.1内部致热。低压电气设备工作时，由于电流通过导体和线圈产生电阻损耗以及导体内部电子的流动而产生热量。对于交流而言，由于交变磁场的作用，在铁磁体内产生涡流和磁滞损耗，在绝缘体内产生介质损耗。这些损耗几乎全部转换成热能，一部分热能直接使电气设备本体温度升高，而另一部分热能则散失在周围的介质中。这些电能的损耗主要包括以下几种：

（1）介质损耗，绝缘材料在电场作用下，由于介质电导和介质极化的滞后效应，在其内部引起的能量损耗。根据形成的机理可分为弛豫损耗、共振损耗和电导损耗，这种发热称为电压效应引起的发热，发热功率主要取决于电压的高低；

（2）电阻损耗，电流通过导体时，在导体电阻作用下因产生的能量损耗。这种发热称为电流效应引起的发热，发热功率取决于电流的大小，与电流的平方成正比；

（3）铁损是因铁心的磁滞、涡流现象而产生的电能损耗，包括磁性材料的磁滞损耗和涡流损耗以及剩余损耗，这种发热称为电磁效应引起的发热。

内部热故障主要发生在导电回路和绝缘介质上，其内部发热机理因设备内部结构和运行状态的不同而异，一般可概括为：电压分布不均匀，导体连接或接触不良、介质损耗增大或泄漏电流过大、因绝缘老化、缺油、受潮等产生局部放电、磁回路不正常等。

1.2外部致热。外部致热有些是因为表面污秽或机械力作用造成外绝缘性能下降，其发热功率取决于外绝缘的泄漏电流与绝缘电阻；而大多数是因电气接头长期暴露在大气中，金属导体表面受电化学腐蚀及因热胀冷缩接触面压力减小使导体连接部位接触不良，如电气线路触点、接头部分螺丝松动、触点烧坏等形成较大的接触电阻，其发热功率取决于通过的电流与接触电阻的大小。

2低压电气设备热故障分析

低压电气设备运行时，不管是内部致热还是外部致热，都是不可避免的。电气设备在正常工作时有一个相对较为稳定的温升值，虽然在设备设计和制造过程中已经考虑设备运行时温度升高的因素，但设备在使用过程中，由于受到各种不利因素的影响，如在高电压、大电流、气温变化、空气污染等环境中，温度会不断增加，设备的内部或外部某些薄弱部位往往会出现异常的温度分布或异常的发热现象，轻者会影响设备的某些性能，重者烧毁设备，情况严重时会发生短路爆炸等严重后果。一般情况下，电气设备从发热到出现故障大致可分为以下三个阶段。

2.1温度变化阶段

由于低压电气设备长时间连续工作，电气设备接线头、触点等部位温度会不断上升，这一过程持续时间往往会比较长，且无明显表面特征，不易发现。

2.2温度快速上升阶段

当低压电气设备的运行温度超过了允许温度值时，金属导体间的氧化现象会进一步加剧，温度会急剧增加，并在不同材料中表现出一些特定的发热特征，如绝缘材料会发黄或发黑，金属表面发白或变黑，此时，绝缘电阻会下降，会出现异味甚至冒烟等明显的发热特征。

2.3故障阶段

当低压电气设备温度上升到一定值时，就会引起电气设备的某些性能降低，设备工作出现异常，甚至烧毁等严重后果。

3低压电气设备热故障处理对策

热故障按温升的高低及对设备的危害程度可分为一般热故障、严重热故障和危险热故障三种：

3.1一般热故障：其导体触点温度与正常运行条件的设备相比，该触点有一定的温度上升，如用红外热像仪测量，则呈现轻微的热像特征。此种情况应引起注意，做好相关记录，并加强跟踪观察，防止故障程度的加重。

3.2严重热故障：发热点温度高，红外热像仪测量有明显的热像特征，故障点已造成严重热损伤，对设备的安全运行构成严重威胁，此种故障应严加监控，在缩短监控周期条件下，应尽快安排停运检修处理。

3.3危险热故障：发热点温度超过该材料规定的最高允许值，红外热像仪测量时，热像图非常清晰，外观检查可看到严重的烧损痕迹。这种故障随时可能造成严重的突发性设备事故，必须立即退出运行，进行彻底检修。

4结束语

低压电气设备发热在设备缺陷管理中已成为一个越来越突出的问题。电气设备热故障诊断技术对预防热故障发生是十分必要和有效的一种设备检测手段，通过红外热像仪检测能准确判断运行电气设备的某些发热故障，可做到防范于未然，有效地减少设备事故，降低维护费用，其优点是显而易见的。低压设备热故障的更深入研究及先进检测设备推广应用，必将在保证低压电气设备的安全稳定运行方面发挥积极的作用。

电气设备热故障分析及对策:谈电气设备热故障分析及对策

摘要：红外诊断技术对电气设备的早期故障缺陷及绝缘性能做出可靠的预测，使传统电气设备的预防性试验维修（预防试验是20世纪50年代引进前苏联的标准）提高到预知状态检修，这也是现代电力企业发展的方向。

关键词：电气设备；热故障；分析红外线技术

兴隆林业局地处位于黑龙江省中部，小兴安岭南坡，北纬46°01′30″～46°37′23″，东经127°54′40″～12751′15″，林区地处哈尔滨市所辖木兰、通河两县内，局址设在巴彦县兴隆镇。气候属于湿润性季风气候，年均气候1.2℃左右稳定通过10℃的初终日数123天（5月22日～9月21日）≥10℃的有效积温2200～2300℃，无霜期约120天（±12天）光照丰富，年日照时为2350～2550小时。太阳辐射总量为110千卡／cm2，年光和有效辐射50千卡／cm2。

1　电气设备的发热来源及热故障

连接点是指电气设备之间以及它们与母线或电缆之间的电气连接部位。连接点过热已经是电力系统的一个老问题，但随着设备负荷的增加，用户对供电可靠性要求的提高，在设备缺陷管理中成为一个越来越突出的问题，值得我们引起重视，认真研究其发生发展的原因，以便彻底解决。

1.1电气设备发热源　电气设备在工作的时候，由于电流、电压的作用，将产生电阻损耗发热、介质损耗发热、铁损致热等三种热故障。

1.2电气设备热故障　电气设备的热故障可分为外部故障和内部故障。接触不良，是电气设备的外部故障；长期暴露在大气中的各种电气裸接头因接触不良常常引起过热故障。

1.3电气设备的内部故障　这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。根据各种电气设备的内部结构和运行状态，依据传热学理论，分析金属导电回路、绝缘油和气体等引起的传导、对流，从电气设备外部显现的温度分布热像图，可以判断出各种内部故障。

2　预防电气设备热故障的对策

2.1金具质量　变电所母线及设备线夹金具，根据需要选用优质产品，载流量及动热稳定性能，应符合设计要求。特别是设备线夹，应积极采用先进的铜、铝扩散焊工艺的铜铝过渡产品，坚决杜绝伪劣产品入网运行。

2.2防氧化　设备接头的接触表面要进行防氧化处理，应优先采用电力复合脂（即导电膏）以代替传统常规的凡士林。

2.3接触面处理　接头接触面可采用锉刀把接头接触面严重不平的地方和毛刺锉掉，使接触面平整光洁，但应注意母线加工后的截面减少值：铜质不超过原截面的3％，铝质不超过5％。

2.4紧固压力控制　部分检修人员在接头的连接上存有误区，认为连接螺栓拧的愈紧愈好，其实不然。因铝质母线弹性系数小，当螺母的压力达到某个临界压力值时，若材料的强度差，再继续增加不当的压力，将会造成接触面部分变形隆起，反而使接触面积减少，接触电阻增大。因此进行螺栓紧固时，螺栓不能拧得过紧，以弹簧垫圈压平即可，有条件时，应用力矩板手进行紧固，以防压力过大。

2.5工艺程序　制定连接点安装的技术规范程序。根据造成连接点过热的不同类型，制定不同的工艺规程。安装时，严格按照规程进行。

2.6检测措施　对于运行设备，运行值班人员要定期巡视连接头发热情况。有些连接点过热可通过观察来确定，比如运行中过热的连接点会失去金属光泽，导体上连接点附近涂的色漆颜色加深等。

3　红外线技术

红外检测技术是一种在线监测（不停电）式高科技检测技术，它集光电成像技术、计算机技术、图像处理技术于一身，通过接收物体发出的红外线（红外辐射）将其热像显示在荧光屏上，从而准确判断物体表面的温度分布情况，具有准确、实时、快速等优点。

红外诊断技术对电气设备的早期故障缺陷及绝缘性能做出可靠的预测，使传统电气设备的预防性试验维修（预防试验是20世纪50年代引进前苏联的标准）提高到预知状态检修，这也是现代电力企业发展的方向。随着现代科学技术不断发展成熟与日益完善，利用红外状态监测和诊断技术具有远距离、不接触、不取样、不触体，又具有准确、快速、直观等特点，实时地在线监测和诊断电气设备大多数故障。它备受国内外电力行业的重视，并得到快速发展。红外检测技术的应用，对提高电气设备的可靠性与有效性，提高运行经济效益，降低维修成本都有很重要的意义，是目前在预知检修领域中一种很好的手段。

利用红外热像技术检测在线电气设备的方法是红外温度记录法。红外温度记录法是工业上用来无损探测，检测设备性能和掌握其运行状态的一项新技术。与传统的测温方式（如热电偶、不同熔点的蜡片等旋绕在被测物表面或体内）相比，热像仪可在一定距离内实时、定量、在线检测发热点的温度，通过扫描，还可以绘出设备在运行中的温度梯度热像图，而且灵敏度高，不受电磁场干扰，便于现场使用。它可以在-20℃-2000℃的宽量程内以0.05℃的高分辨率检测电气设备的热故障，揭示出如导线接头或线夹发热，以及电气设备中的局部过热点等等。