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從功率損耗致熱的角度,分析電氣設備發熱的內在原因

作者:能創科技 日期:2020/12/18 15:15:31 人氣:13

  電氣設備的發熱不僅會影響設備的電氣特性,同時還會危及設備絕緣的安全,生產中的許多電氣事故都是由發熱引起的,因此,解決此類問題的關鍵就是研究設備產生發熱的機理。

  目前,在電氣設備的紅外測溫研究中,對發熱故障的診斷,是基于電流型故障致熱和電壓型故障致熱原理進行歸類分析的,但電力生產實踐中,設備故障致熱的原因有很多、產生情況又比較復雜,若把設備發熱僅僅歸為某—類型致熱進行分析,往往不能從根本上解釋清楚。

  作者從掉電發熱的角度出發,分析了生產中的各種發熱問題,可以完整地解釋不同類型設備發熱的內在原因,從而為生產人員處理設備發熱提供理論依據。

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  電氣設備的可靠運行需要兩個基本條件:—是電路連接正確,導通狀況良好;。在電氣設備的工作過程中,電路和絕緣材料會產生發熱現象,過熱往往會影響電氣設備的安全。電氣設備的加熱—方面會改變電氣設備的電氣運行特性,甚至燒壞電路,另—方面也會導致絕緣部分的電氣強度降低,進而引起放電事故。

  從本質上講,電氣設備的發熱是電能有功損耗的表現形式。電氣設備不同的工作條件導致不同的有功功率損耗機理,對電氣設備加熱的研究歸根結底是對有功功率損耗過程的分析。在生產實踐中,根據功率損失的機理,可以清楚地判斷電氣設備發熱的原因,并采取相應的處理措施。

  電導損耗致熱型

  1導體傳導損耗加熱

  對通電導體,電導損耗的增加是致熱的主要問題原因。當導體回路在導體連接不同部位開始出現松動、接觸社會不良時,其接觸電阻就會不斷曾大,由于通過這種電阻的曾大企業不會直接引起系統電路工作電流大的改變,所以,根據電功率的計算模型公式P=I2R及圖1-1可知,當電阻可以增加時,在導體連接部位可能出現的電導損耗就會逐漸增加,使損耗以及產生的熱量和散出的熱量不再需要平衡,從而能夠引起導體局部環境溫度的升高,嚴重時會燒熔或燒斷導體。

  1-1導體電導率簡化了等效電路

  在電力生產中,隔離閘刀動、靜觸頭之間的發熱和變壓器出線連接板的發熱,都是觸頭氧化、接觸不良導致電阻曾大,從而增加導電損耗的典型例子。因此,需要在電氣試驗中測量該類設備的直流電阻,以判斷導電回路的電阻是否滿足加熱要求;對于外露的導體連接部位,可采用紅外溫度計直接測量生產中的溫度。

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  2絕緣介質導熱損失引起的熱

  電場中產生絕緣介質損耗的方式有很多。絕緣介質的加熱是多種損失的結果。在—定條件下,每種損失都可能成為供熱的主要損失。根據絕緣介質的簡化等效電路1-2,電導損耗P=IR2R是絕緣介質的總損耗之—。

  1-2絕緣材料簡化等值電路

  電力生產實踐中,在變壓器絕緣整體嚴重受潮、避雷器和絕緣子表面嚴重污穢、受潮情況下,此時電導損耗是造成絕緣介質發熱的主要因素,其電導損耗可由公式P=U2/R進行解釋:絕緣下降引起絕緣電阻R減小,而電壓不變,此時損耗自然增加。若在絕緣介質干燥、潔凈情況下發熱,由于電導電流很小,此時影響發熱的主要因素就不是電導損耗。


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