电力设备发热现象分析

电力设备发热现象分析

近年来，我国电力工业的发展取得了巨大成就。但同时，各类电力设备的温升发热问题也逐渐突出。为提高电力系统的运行与维护水平，有必要对电力系统的损耗发热进行认真探讨。

　　1电力设备热源分类电力设备的常见热源有以下几类。

　　导体焦耳损耗。电力设备中常有大量导体绕组，当有电流通过时由于电阻的存在，会产生损耗，该损耗通常称为焦耳损耗。

　　可用公式表达如下：铁磁损耗。在电力设备中，绕组中交变电流将产生交变磁场，在其作用下，铁磁材料中将产生铁磁损耗，其瞬时体密度为：f为频率，为铁心电导率；k为附加损耗系数；k为铁心叠片系在1个周期T内，铁心损耗的平均体密度为：因此，铁心总损耗可通过下式计算得到：电介质损耗。电介质处于电力设备交变电场的作用下，可生成能量，使电介质升温引起热击穿。相应损耗可分为弛豫损耗、共振损耗和电导损耗。

　　当交变电场频率达到则驰豫损耗有最大值。其中，T为组成介质的极生分子和热离子的弛豫时间对于共振损耗而言，当电场频率达到电介质振子固有频率时，该损耗最大。而电导损耗则与材料电流与电导有关。

　　谐波损耗。由于电力系统中谐波电压与电流的存在，将导致变压器、电容等电器设备铁心损耗与铜耗增加，且导致集肤效应加剧，使损耗分布更为集中2电力设备发热危害以上各种损耗共同构成了电力设备的热源。其中部分热量将通过传导、对流获辐射方式散逸，而其余热量将被电力设备吸收，使设备温度升高，带来以下几类危害。

　　导致材料的劣化。过高的温升将导致有机绝缘材料脆化，绝缘性能下降，甚至击穿，对无机材料也产生影响。还可能半导体元件热击穿，性能变劣，甚至使导线绕断，形成断路。

　　引发火灾事故。当电力设备温升过高时，将造成绝缘击穿诱发严重短路事故，巨大的短路电流将产生极大短路热效应引起燃烧。另外如果电力设备散热不良，将导致设备产生局部高温，引燃周围易燃物造成火灾。

　　增加电能损耗。无论是导体发热还是集肤效应，将不可避免地增大电阻，使电能损耗与损耗进一步增大，造成恶性循环，最总损坏设备。

　　应对措施为降低电力设备损耗发热的危害，可取以下措施。

　　铁心用高磁导率材料，加强叠片间的绝缘，用先进工艺，减少铁磁损耗。

　　用绕组或导线换位技术，减少绕组导体环流损耗。

　　用谐波抑制技术，提高电能质量。

　　改善设备通风散热条件，抑制设备温升。

　　河南成套电气设备结论正确认识电力设备发热的原理与危害，并取可靠措施，抑制损耗发热，提高电力系统运行的安全性和可靠性。