電力設備發(fā)熱現象分析

電力設備發(fā)熱現象分析

近年來(lái)，我國電力工業(yè)的發(fā)展取得了巨大成就。但同時(shí)，各類(lèi)電力設備的溫升發(fā)熱問(wèn)題也逐漸突出。為提高電力系統的運行與維護水平，有必要對電力系統的損耗發(fā)熱進(jìn)行認真探討。

　　1電力設備熱源分類(lèi)電力設備的常見(jiàn)熱源有以下幾類(lèi)。

　　導體焦耳損耗。電力設備中常有大量導體繞組，當有電流通過(guò)時(shí)由于電阻的存在，會(huì )產(chǎn)生損耗，該損耗通常稱(chēng)為焦耳損耗。

　　可用公式表達如下：鐵磁損耗。在電力設備中，繞組中交變電流將產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，在其作用下，鐵磁材料中將產(chǎn)生鐵磁損耗，其瞬時(shí)體密度為：f為頻率，為鐵心電導率；k為附加損耗系數；k為鐵心疊片系在1個(gè)周期T內，鐵心損耗的平均體密度為：因此，鐵心總損耗可通過(guò)下式計算得到：電介質(zhì)損耗。電介質(zhì)處于電力設備交變電場(chǎng)的作用下，可生成能量，使電介質(zhì)升溫引起熱擊穿。相應損耗可分為弛豫損耗、共振損耗和電導損耗。

　　當交變電場(chǎng)頻率達到則馳豫損耗有最大值。其中，T為組成介質(zhì)的極生分子和熱離子的弛豫時(shí)間對于共振損耗而言，當電場(chǎng)頻率達到電介質(zhì)振子固有頻率時(shí)，該損耗最大。而電導損耗則與材料電流與電導有關(guān)。

　　諧波損耗。由于電力系統中諧波電壓與電流的存在，將導致變壓器、電容等電器設備鐵心損耗與銅耗增加，且導致集膚效應加劇，使損耗分布更為集中2電力設備發(fā)熱危害以上各種損耗共同構成了電力設備的熱源。其中部分熱量將通過(guò)傳導、對流獲輻射方式散逸，而其余熱量將被電力設備吸收，使設備溫度升高，帶來(lái)以下幾類(lèi)危害。

　　導致材料的劣化。過(guò)高的溫升將導致有機絕緣材料脆化，絕緣性能下降，甚至擊穿，對無(wú)機材料也產(chǎn)生影響。還可能半導體元件熱擊穿，性能變劣，甚至使導線(xiàn)繞斷，形成斷路。

　　引發(fā)火災事故。當電力設備溫升過(guò)高時(shí)，將造成絕緣擊穿誘發(fā)嚴重短路事故，巨大的短路電流將產(chǎn)生極大短路熱效應引起燃燒。另外如果電力設備散熱不良，將導致設備產(chǎn)生局部高溫，引燃周?chē)兹嘉镌斐苫馂摹?/p>

　　增加電能損耗。無(wú)論是導體發(fā)熱還是集膚效應，將不可避免地增大電阻，使電能損耗與損耗進(jìn)一步增大，造成惡性循環(huán)，最總損壞設備。

　　應對措施為降低電力設備損耗發(fā)熱的危害，可取以下措施。

　　鐵心用高磁導率材料，加強疊片間的絕緣，用先進(jìn)工藝，減少鐵磁損耗。

　　用繞組或導線(xiàn)換位技術(shù)，減少繞組導體環(huán)流損耗。

　　用諧波抑制技術(shù)，提高電能質(zhì)量。

　　改善設備通風(fēng)散熱條件，抑制設備溫升。

　　河南成套電氣設備結論正確認識電力設備發(fā)熱的原理與危害，并取可靠措施，抑制損耗發(fā)熱，提高電力系統運行的安全性和可靠性。