電力設(shè)備發(fā)熱現(xiàn)象分析

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

　　1電力設(shè)備熱源分類電力設(shè)備的常見熱源有以下幾類。

　　導(dǎo)體焦耳損耗。電力設(shè)備中常有大量導(dǎo)體繞組，當(dāng)有電流通過時由于電阻的存在，會產(chǎn)生損耗，該損耗通常稱為焦耳損耗。

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

　　當(dāng)交變電場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間對于共振損耗而言，當(dāng)電場頻率達到電介質(zhì)振子固有頻率時，該損耗最大。而電導(dǎo)損耗則與材料電流與電導(dǎo)有關(guān)。

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

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

　　引發(fā)火災(zāi)事故。當(dāng)電力設(shè)備溫升過高時，將造成絕緣擊穿誘發(fā)嚴(yán)重短路事故，巨大的短路電流將產(chǎn)生極大短路熱效應(yīng)引起燃燒。另外如果電力設(shè)備散熱不良，將導(dǎo)致設(shè)備產(chǎn)生局部高溫，引燃周圍易燃物造成火災(zāi)。

　　增加電能損耗。無論是導(dǎo)體發(fā)熱還是集膚效應(yīng)，將不可避免地增大電阻，使電能損耗與損耗進一步增大，造成惡性循環(huán)，最總損壞設(shè)備。

　　應(yīng)對措施為降低電力設(shè)備損耗發(fā)熱的危害，可取以下措施。

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

　　用繞組或?qū)Ь€換位技術(shù)，減少繞組導(dǎo)體環(huán)流損耗。

　　用諧波抑制技術(shù)，提高電能質(zhì)量。

　　改善設(shè)備通風(fēng)散熱條件，抑制設(shè)備溫升。

　　河南成套電氣設(shè)備結(jié)論正確認識電力設(shè)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(tǒng)運行的安全性和可靠性。