（浙江浙能水电管理有限公司浙江青田323907）
摘要：接触电阻是指电流通过接触点时在接触点处产生的电阻。通过具体的事故案列分析，阐述了接触电阻主要影响因数和对一次设备带来是的严重危害，根据具体的设备和接触电阻的影响因数，提出了几种控制接触电阻的方法。针对一次设备的运行的特殊性，分析了几种方法的优点和不足之处。得出几种方法的配合使用，做到了事前和事中相结合，提高了接触电阻的控制水平。
关键词：接触电阻；危害；影响因数；控制方法
Abstract:thecontactresistanceistheresistancecurrentgeneratedatthecontactpointbypointofcontact.Throughtheanalysisofaccidentcasespecificcolumn,Thecontactresistanceofmaininfluencefactorandanequipmentbringsseriousharmis,Accordingtotheeffectsofspecificequipmentandcontactresistancefactor,Andputsforwardseveralmethodstocontrolthecontactresistance.Inviewofthespecialprimaryequipmentoperation,Analysisoftheadvantagesanddisadvantagesofseveralmethods.Withtheuseofthemethods,doingthecombinationbeforehandand,Toimprovethecontrollevelofcontactresistance.
Keywords:contactresistance;hazards;influencefactor;controlmethod
滩坑水电站位于浙江省青田县境内的瓯江支流小溪中游河段，是瓯江流域水电梯级开发规划中的一座重要骨干电站，于2009年全部建成投产发电。电站装机3台单机200MW混流式水轮发电机组，外加一台生态小机组。多年平均发电量10.23亿千瓦时，年利用小时1705。电站担负浙江省电力系统调峰、调频、调相及事故备用，同事兼顾防洪，具有综合利用效益。电站采用一机一变单元接线模式，3台发电机均由东方电机生产，型号为SF200-40/10800，额定电压13.8KV，额定电流9297A，采用空冷的冷却方式。3台主变均由中国常州东芝变压器有限公司生产，型号为SFP-240000/220，额定电压220KV，采用无载调压分接头方式，额定电流573A/10041A，强迫油循环风冷。
在电站一次主接线上，不可避免的存在大量的接触面，特别是发电机、主变压器、开关站设备等。这就意味着在每个接触面，接触电阻的客观存在。通过电流时，将产生一定的压降和损耗，在接触面发热，严重时，导致接触面烧毁，严重影响电厂电气设备的安全可靠运行。
1事故案列分析
1.1事故经过
事故前运行方式为220kV正副母线联络运行，骄滩2Q81线检修，滩文2340线运行；厂用电系统正常运行方式；1号机运行(有功200MW、无功46MVar)、2号机运行(有功200MW、无功56MVar)，3号机热备用，1、2、3号主变中性点接地。事故时间：2013年5月28日08:15:51。上位机信号：08:15:51上位机报“2号机第一套保护动作”，“2号机第一套定子匝间保护动作”，“2号机第一套保护动作停机”，“2号机第二套保护动作”，“2号机第二套定子匝间保护动作”，“2号机第二套保护动作停机”，“2号机第一套紧急停机电磁阀动作”，“2号机第二套紧急停机电磁阀动作”，“2号机调速器严重故障”，“2号机紧急停机电磁阀动作”，“定子匝间短路保护动作”光字亮，“紧急停机电磁阀动作”光字亮，“调速器严重故障”光字亮。2号机事故停机。通过查验保护信息，发现2号机组及主变故障录波器显示，2013年5月28日08时15分51秒，发电机匝间B跳闸开关启动。分析认为2号发电机发生B相匝间短路，保护动作停机、跳发电机开关、跳灭磁开关。一次班人员发电机内部检查发现故障点为2号中性点B相引出线下分支软连接开断，见附图1。
1.2事故分析
滩坑水电站机组中性点引出线在定子机座与机坑墙之间为软连接，软连接采用25根铜编织带两头与铜套冷压制成，压制后的铜套尺寸为120*120*18（mm），并在铜套上分布有4个Φ18mm的螺栓孔。根据主机厂家提供的图纸，每相软连接的设计载流量为4×2500A，机组额定电流为9297A。
与定子引出线的软连接比较，定子引出线为112根铜编织带，分为8组每组14根分别与铜套（130*58*16mm）冷压制作，每股中所含的铜编织带数量少，截面小，冷压工艺容易控制。中性点软连接中铜编织带（25根）根数比较多，截面比较大，铜编织带与铜套连接采用的冷压制作工艺质量控制难度大，在压制过程中易在过渡部位形成损伤，也易在铜套内部形成缺陷。而且4个Φ18mm螺栓孔的制作也会影响铜编织带与铜套连接的可靠性。
再加上各次机组检修、试验需解除中性点时，软连接的多次弯折也容易造成铜编织带与铜套连接部位的损伤。
因此，分析认为滩坑水电站2号机“5.28”匝间保护跳机事故的直接原因是中性点软连接经过几年的运行，质量缺陷开始暴露，在接触面产生了较大的接触电阻，运行时发热严重，导致软连接烧断，匝间保护动作出口事故停机。
图1烧坏后的发电机中性点B相
2影响接触电阻的因数
水电站一次设备有着大量的电连接，电连接的质量与水平对设备的可靠稳定运行有着重要的影响。而接触电阻是点连接的一个最基本、最重要的参数。日常维护中总是希望得到低而稳定的接触电阻。就滩坑水电站一次设备具体运行环境分析，影响接触电阻的因数主要有接触材料、接触形式、接触压力、温度等。
2.1材料性质
用于电接触领域的金属材料范围很广。按使用范围分类时，铜、铝以及铜、铝合金在大电流接触领域使用最多。滩坑水电站发电机使用铜材料，构成电接触的金属材料性质直接影响接触电阻的大小，这些性质主要有材料的电阻率和材料的硬度。
2.2接触形式
一般而言，电接触的形式分为点接触、线接触、面接触三类。接触形式对接触电阻的影响主要表现在接触点的数目上。面接触的的接触点最多，点接触的接触点最少。线接触介于两者之间。滩坑水电站以面接触为主。
2.3接触压力
接触压力对接触电阻也有重要的影响。如果没有足够的压力，只靠加大接触面的外形尺寸，并不能使接触电阻有明显的下降。当增大接触压力，材料受压超过弹性变形的极限，就会产生塑性形变，这时接触面增加，接触点也增加。同时增大接触压力可以压碎金属表面的薄膜。所以增大接触压力，可以使接触电阻减小。
2.4温度
接触点温度温度升高在合理范围内，金属的电阻率增大，但材料的硬度有所降低，使有效接触面增大，接触点增加，此时接触电阻变化甚微。但是，如果接触点处通过的电流超过短路电流，或者接触点温度过高，使接触面氧化，加剧氧化膜的生长、变厚，接触电阻随之增大，导致发热更甚，形成恶性循环，最终烧毁电接触。所以为使接触电阻保持稳定，运行温度必须在合理范围内。
3事故发生后采取的控制措施
事故发生后，滩坑水电站检修维护专业人员对此次事故进行了深刻的总结，对发电机投产以来日常维护上的不足，进行了分析。根据接触电阻影响因数，提出了几种控制办法。
首先，对运行中的设备，我们可以采用红外测温设备，对全厂一次设备电连接进行红外测温扫描，可以随时掌握设备的运行温度，避免产生不良后果。对发现温度偏高的电连接，可以立即处理的，就立即安排处理，对有松动的紧固件，进行紧固，将接触面尽量打磨光滑，增加接触面积。对不能立即安排处理的，如主变、开关站设备，列为重点关注点，在设备停役检修时安排处理。以上办法可以对设备运行状态进行随时监控，及时发现电接触点的异常状态。
其次，在设备停役期间，应对各电连接的完好性检查，对接触面有异常的及时进行处理。因为电流是影响电连接发热的另一重要因素，所以在检修中，我们对大电流的接头应尤其注意。
再次，在设备检修完成，紧固电接头时，利用力矩扳手来紧固螺丝，调整好力矩，对同型号的螺丝，采用合理的力矩紧固，从而使得接触电阻在合理范围内。
最后，在电接头连接工作完成后，利用回路电阻测试仪，对所有的电接触点进行接触电阻试验，弥补肉眼巡检的不足，得到具体的数据，在设备投入运行前，就掌握好设备状态。对接触电阻偏高的接触点，立即处理，直到接触电阻合格。
4结语
针对接触电阻对一次大电流设备运行的重要影响，滩坑水电站已经把接触电阻控制列为一项重要工作，根据水电站具体设备情况和接触电阻的影响因数，开展了多项工作。利用力矩扳手和接触电阻试验，在设备投运前就掌握牢接触电阻数据，利用红外测温手段，随时了解接触点的运行温度，把事前控制和事中控制很好的结合了起来。实践表明，通过这几项工作的开展，对一次设备的维护水平有了一定的提高，目前都处于安全稳定的运行状态。
参考文献
[1]许军,李坤.电接触的接触电阻研究[J].电工材料,2011No.1.
[2]郭凤仪,陈忠华.电接触理论及其应用技术[M].北京:电力出版社,2008.
[3]刘先曙.电接触材料研究和应用[M].北京:国防工业出版社,1979.
[4]褚永国,张为军,胡君遂.电接触与电接触材料[J].电工材料,2005No.2.
[5]浙江浙能水电管理有限公司.Q/ZNSG107031-2012滩坑水电站发电机运行规程[S].2012
Reference:
[1]XuJun,LiKun.Theresearchonresistanceofelectricalcontact[J].electricianmaterial,2011No.1.
[2]GuoFengyi,ChenZhonghua.Electriccontacttheoryanditsapplication[M].Beijing:ElectricPowerPress,2008
[3]Liuxiangshu.Electricalcontactmaterialsresearchandapplication[M].Beijing:NationalDefenceIndustryPress,1979
[4]ZhuYongguo,ZhangWeijun,Hujunsui.Electricalcontactandelectricalcontactmaterial[J].electricianmaterial,2005No.2.
[5]ZhejiangzhenengPowerManagementCompanyLimited.Q/ZNSG107031-2012TankengHydropowerStationoperationrulesgenerator[S].2012
作者简介
韩卫强（1983—），男，浙江建德人，助理工程师，主要从事水电厂一次设备检修维护工作。
注:韩卫强，13732550056,0578-6616201，zisexinyu5920@163.com,浙江省青田县北山镇范村浙江浙能北海水力发电有限公司。