110kV變電站常見故障處理及防范措施

況 霞

重慶江北供電局，重慶 400023

0 引言

隨著國民經(jīng)濟(jì)業(yè)不斷蓬勃發(fā)展，變電站的安全運(yùn)行成為保證電力供應(yīng)最重要最基本的方式之一。變電站一旦由于設(shè)備原因?qū)е峦ｋ?，必然會帶來較大的損失，因此，保障變電站的安全運(yùn)行，特別是加強(qiáng)巡視，減少和防止設(shè)備不正常運(yùn)行狀況，提高設(shè)備長周期運(yùn)行時(shí)間，加強(qiáng)電力生產(chǎn)現(xiàn)場管理，規(guī)范各類工作人員的行為，對于保證人身、電網(wǎng)和設(shè)備安全，有著重要的意義。

1 故障原因分析

在制定防范措施之前，有必要對于110kV常見故障進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，并加以分析，參照110kV變電站典型設(shè)計(jì)，將常見故障的產(chǎn)生類型按設(shè)備種類進(jìn)行區(qū)分，主要以變壓器、GIS開關(guān)、母線及計(jì)算機(jī)控制設(shè)備等四大部分進(jìn)行歸類；作者結(jié)合某地區(qū)電網(wǎng)110kV變電所（2010-2012）經(jīng)常容易出現(xiàn)的150種故障現(xiàn)象分析如下：

序號 故障項(xiàng)目 頻數(shù) 頻率（%）累計(jì)頻率（%）1 GIS及開關(guān) 75 50.0 50.02 監(jiān)控設(shè)備 45 30.0 80.03 變壓器 15 10.0 90.04 母線 8 5.3 95.35 人為操作 4 2.7 986 其它 3 2.0 100合計(jì) 150 100

圖例：1.GIS及開關(guān)故障；2.監(jiān)控設(shè)備故障；3.變壓器故障；4.母線故障；5.人為操作故障；6.其它原因引起。

因此就設(shè)備缺陷發(fā)生率而言，GIS及開關(guān)故障、監(jiān)控設(shè)備故障與變壓器故障之和占總故障的90%，因此，根據(jù)變電站設(shè)備故障的分析情況，作者有針對地制定了相應(yīng)的措施。

2 GIS的常見故障及其防范措施

1）對于GIS而言，常見的故障可分為以下兩大類：

（1）與常規(guī)設(shè)備性質(zhì)相同的故障，如斷路器操動機(jī)構(gòu)的故障等；

（2）GIS的特有故障，如GIS絕緣系統(tǒng)的故障等。這類故障的重大故障率為0.1次/（所·年）～0.2次/（所·年）。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，GIS設(shè)備的故障多發(fā)生在新設(shè)備投入運(yùn)行的一年之內(nèi)，以后趨于平穩(wěn)。

2）GIS開關(guān)本體故障

（1）氣體泄漏。由于密封原因或者是裝配問題，這是造成氣體泄漏最常見的原因，嚴(yán)重者將造成GIS被迫停運(yùn)。SF6氣體水分含量高是引起絕緣子或其他絕緣件閃絡(luò)的主要原因；

（2）內(nèi)部裝置部件不正常狀態(tài)導(dǎo)致GIS故障。GIS內(nèi)部元件包括母線、互感器、避雷器、接地開關(guān)、隔離開關(guān)以及斷路器等。在統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中，這類故障也占有較大的份額，其內(nèi)部元件故障時(shí)有發(fā)生。

3）故障原因

（1）操作不當(dāng)。在GIS運(yùn)行中，由于操作不當(dāng)也會引起故障。例如將接地開關(guān)合到帶電相上，如果故障電流很大，即使快速接地開關(guān)也會損壞；

（2）過電壓。在運(yùn)行中，GIS可能受到雷電過電壓、操作過電壓等的作用。雷電過電壓往往使絕緣水平較低的元件內(nèi)部發(fā)生閃絡(luò)或放電。隔離開關(guān)切合小電容電流引起的高頻暫態(tài)過電壓可能導(dǎo)致GIS對地（外殼）閃絡(luò)。

4）防范措施

嚴(yán)格本體現(xiàn)場試驗(yàn)：

在檢修完成后，進(jìn)入運(yùn)行前，GIS應(yīng)當(dāng)完成相應(yīng)的試驗(yàn)，包括但不限于以下交接試驗(yàn)項(xiàng)目：在進(jìn)行GIS開關(guān)試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)按照相應(yīng)的測試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，而且，檢定周期也應(yīng)當(dāng)按照有關(guān)規(guī)定進(jìn)行，主要的測試檢定項(xiàng)目應(yīng)當(dāng)在每年的檢修計(jì)劃中有所體現(xiàn)，防止漏檢。按相關(guān)的測試要求，包括以下試驗(yàn)項(xiàng)目

（1）測量主回路的直流電阻；

（2）主回路的絕緣試驗(yàn)、交流耐壓試驗(yàn)；

（3）氣體密封性試驗(yàn)；

（4）SF6氣體含水量；

（5） GIS內(nèi)部各元件的試驗(yàn)。對能分開的元件，應(yīng)按《標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行相應(yīng)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合規(guī)定的要求，均應(yīng)在產(chǎn)品相應(yīng)等級的允許誤差范圍內(nèi)。

5）運(yùn)行巡視檢查項(xiàng)目

對于變電站的重要開關(guān)設(shè)備，應(yīng)當(dāng)按管理規(guī)定進(jìn)行巡視，包括斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、快速接地開關(guān)的位置指示器是否正常；閉鎖位置是否正常。各種指示燈、信號燈的指示是否正常，加熱器是否按規(guī)定投入或切除。對隔離開關(guān)、接地開關(guān)，可以以窺視孔中檢查其觸頭接觸是否正常。

3 監(jiān)控設(shè)備故障及其防范措施

3.1 監(jiān)控設(shè)備的故障及其原因

變電站的監(jiān)控設(shè)備是變電站運(yùn)行的核心，其安全運(yùn)行影響整個變電站的長周期運(yùn)行。變電站監(jiān)控中占大多數(shù)故障是由于二次回路造成，造成二次回路故障的有兩種原因，一種是由于線路過熱，導(dǎo)致部分接線端子松動，造成設(shè)備的誤測，最終導(dǎo)致相關(guān)的保護(hù)裝置誤動，而另一種主要原因，是設(shè)備的輔助接點(diǎn)接觸不良，或者由于電纜絕緣不良，導(dǎo)致送至監(jiān)控設(shè)備的信號與設(shè)備就地的狀況不一致，最終影響設(shè)備的安全運(yùn)行。

3.2 防范措施

1）注意設(shè)備維護(hù)。對于運(yùn)行中的監(jiān)控設(shè)備，應(yīng)當(dāng)按規(guī)定進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)備維護(hù)，清理灰塵，更換濾網(wǎng)，防止由于灰塵影響到設(shè)備安全運(yùn)行，另外在停電進(jìn)行檢修時(shí)，要對接線端子進(jìn)行緊固。防止由于接線松動引發(fā)的不安全事件發(fā)生；

2）對于電子設(shè)備，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行周期更換，減少由于某種原因造成設(shè)備元器件的可靠性降低。加強(qiáng)系統(tǒng)的選型、入網(wǎng)、運(yùn)行、維護(hù)、退役等做到全過程管理，把日常維持工作常態(tài)化、規(guī)范化；

3）加強(qiáng)周期調(diào)試工作，對于監(jiān)控設(shè)備的必要試驗(yàn)項(xiàng)目，一定要認(rèn)真合理地安排設(shè)備的檢修周期，從而提高電網(wǎng)安全運(yùn)行水平；

4）作為管理者，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格要求系統(tǒng)技術(shù)管理人員、維護(hù)試驗(yàn)人員、運(yùn)行人員的專業(yè)培訓(xùn)，保障電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定和可靠運(yùn)行。

4 變壓器故障及其防范措施

4.1 變壓器運(yùn)行中的故障及其原因

1）變壓器油箱內(nèi)部故障：包括匝間短路、相間短路、繞組接地，氣體進(jìn)水，主要故障類型有：變壓器各相繞組之間的相間短路、繞組線匝之間的匝間短路、繞組或引出線通過外殼發(fā)生的接地故障等。這類故障的表現(xiàn)形式有變壓器異常發(fā)熱，油溫升高；2）變壓器油箱外部故障：絕緣套管閃絡(luò)或破碎而發(fā)生的接地（通過外殼）短路，引出線之間發(fā)生相間故障而引起變壓器故障；3）變壓器有不正常響聲：變壓器鐵片間有雜物；鐵芯緊固件松動；鐵片厚度不均勻；4）變壓器油質(zhì)變壞：變壓器油色變暗。變壓器內(nèi)部故障引起絕緣損壞，形成局部放電，造成油質(zhì)分解；變壓器局部短路導(dǎo)致，油長期高溫受熱氧化嚴(yán)重，油質(zhì)發(fā)生劣化。

4.2 處理方法及防范措施

1）變電站工作人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對變壓器的巡視維護(hù)，發(fā)現(xiàn)由于溫度異常時(shí)，應(yīng)當(dāng)分析原因，檢果冷卻風(fēng)扇是否正確投入，如果溫度持續(xù)上升，檢查負(fù)荷是否發(fā)生較大波動，如有必要，降低負(fù)荷，可以將部分負(fù)荷轉(zhuǎn)至其它變壓器。在條件允許的情況下，有相關(guān)部門請示報(bào)告，停止運(yùn)行變壓器。同時(shí)，安排檢修人員進(jìn)行必要的檢查與處理。

一旦發(fā)生特殊情況，特別是有些地區(qū)夏季溫度高，空調(diào)負(fù)荷大，更要注意加強(qiáng)巡視與維護(hù)，及時(shí)向電力調(diào)度報(bào)告，并且根據(jù)運(yùn)行規(guī)定，進(jìn)行相應(yīng)的處理，防止情況進(jìn)一步惡化；

2）在變壓器進(jìn)行計(jì)劃檢修時(shí)，要按規(guī)程規(guī)定進(jìn)行必要的檢定與試驗(yàn)，對于不合格項(xiàng)，一定要認(rèn)真分析原因，并積極做好防范措施。

5 結(jié)論

面對變電站運(yùn)行中存在設(shè)備不正常運(yùn)行的問題，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)技術(shù)管理，嚴(yán)格執(zhí)行管理規(guī)定，提高人員素質(zhì)，全面的巡視檢查工作，防患于未然，提高設(shè)備長周期運(yùn)行能力，減少與控制不安全因素，保證電網(wǎng)的正常運(yùn)行，避免事故的發(fā)生。

[1]謝劍琴，李從富.110kV變電所繼電保護(hù)故障及分析二例[J].安徽電力職工大學(xué)學(xué)報(bào)，2004(3)：57-59.

[2]馮偉昆.110kV變電所繼電保護(hù)的故障分析及保護(hù)設(shè)計(jì)[J].黑龍江科技信息，2010(29)：8.

[3]杜忻銳，程彥華.110kV變電所常見故障及處理方法[J].煤炭技術(shù)，2007(6)：17-18.