110kV變電站運(yùn)行及常見問題與策略探析

【摘要】變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。本文介紹了變電站的類型，并對110kv變電站在日常運(yùn)行過程中容易出現(xiàn)的一些常見問題進(jìn)行了歸納、分析和總結(jié)，主要包括母線、變壓器、輸電線故障以及遙控信號的誤動等問題，在分析故障發(fā)生的具體原因的基礎(chǔ)上，筆者還對這些常見問題的防治策略進(jìn)行了探析和歸納，并總結(jié)闡述了相應(yīng)的處理措施。

【關(guān)鍵詞】110kv變電站；類型；常見問題；策略

1.前言

變電站是電網(wǎng)的重要組成部分，擔(dān)負(fù)著分配電能、轉(zhuǎn)換電壓、控制電流流向等重要作用。變電站運(yùn)行的安全問題涉及到電網(wǎng)的整體安全問題。變壓器是變電站的核心設(shè)備，除了變壓器以外，其他輔助設(shè)備對于變電站的安全運(yùn)行也是十分重要的，比如儀表、防雷裝置、調(diào)度裝置、互感器、母線計量裝置等。變壓器存在著多種不同的連接方式，相應(yīng)地具備不同的作用與功能，分析并總結(jié)110kv變電站在運(yùn)行過程中的常見問題對于促進(jìn)電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行，保護(hù)人民生命財產(chǎn)安全具有十分積極的重要意義。

2.略說變電站

在分析110kv變電站的常見問題前，我們需要對變電站的分類和組成有一個基本的了解。變電站是由一系列組合在一起的設(shè)備構(gòu)成，這組設(shè)備能夠接通及切斷電，改變及調(diào)整電壓。作為重要的電力設(shè)施，變電站承擔(dān)著輸配電集結(jié)點(diǎn)的重要角色。它通過不同的變壓器把電壓各異的電網(wǎng)加以連接，變換并分配電能，以便滿足人們?nèi)粘９ぷ骷吧畹牟煌枨?。變壓器是變電站系統(tǒng)的主要設(shè)備和核心，它與母線、開關(guān)、斷路器、互感器、各類儀表及無功補(bǔ)償?shù)纫坏谰S持著電網(wǎng)的穩(wěn)健運(yùn)行。同時，變電站的功能決定了設(shè)備及連接方式的差異性。我們可以按照變電站功能與電力潮流分布等的區(qū)別將變電站分為分配型、升壓型、降壓型變電站。如果按照功能進(jìn)行區(qū)分，那么可以分為低端及樞紐變電站兩類。如果按照變電站的服務(wù)對象進(jìn)行劃分的話，則可以分為工礦、鐵路及電力系統(tǒng)變電站等。不過，雖然變電站的分類各異，但工作的原理基本比較一致，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也大致相同。

3.110kv變電站在運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的一些常見問題

110kv變電站如果出現(xiàn)故障的話不僅會造成電流的損失，甚至有可能會引起電力系統(tǒng)癱瘓，給人民的生命財產(chǎn)安全造成重大損失。以下是110kv變電站在運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的常見問題：

3.1母線出現(xiàn)故障

母線在電力系統(tǒng)的運(yùn)行中一直扮演著十分重要的角色，可以說，是電力系統(tǒng)分配電能與聚集電能的一個樞紐，當(dāng)母線發(fā)生故障時，會使那些和母線有連接的部分元件出現(xiàn)長時間或短時間停電，繼而造成損失。尤其是變電站母線，發(fā)生故障時會帶來嚴(yán)重破壞，可以說，母線故障是危害較大的故障類型之一，應(yīng)該得到變電站工作人員的密切注意。

3.2變壓器出現(xiàn)故障

變壓器是依據(jù)電磁感應(yīng)原理設(shè)計出來的改變交流電壓的設(shè)備，主要由初級線圈、鐵芯、次級線圈構(gòu)成。一般來說，變壓器是變電站中最不易發(fā)生故障的元件類型。不過，一旦變壓器出現(xiàn)故障的話也會影響到電力系統(tǒng)的有序運(yùn)行。通常情況下，變壓器故障最常見的類型是短路。短路的原因主要包括如下方面：首先是變壓器在超負(fù)荷情況下運(yùn)轉(zhuǎn)，其次是由中性點(diǎn)接地、外部接地及相間短路導(dǎo)致過電流，第三是過勵磁問題，第四是油面降低問題，第五是繞組匝間短路問題，第六是油箱壓力超高、變壓器的溫度高以及冷卻的水系統(tǒng)出現(xiàn)故障[1]。如果變壓器出現(xiàn)了故障，那么基本上可以按照如上原因進(jìn)行一一排查。

3.3輸電線出現(xiàn)故障

輸電線是用于輸電的主要設(shè)備，是電網(wǎng)的血管和生命線，一旦輸電線出現(xiàn)了故障，很容易導(dǎo)致系統(tǒng)操作停滯及癱瘓。如果是輸電線故障的話，多數(shù)符合如下情形：一是接地故障，二是短路故障，三是斷路故障。這幾類故障類型是輸電線故障的常見類型。

3.4遙控信號的誤動

遙控信號的誤動一般來說并不像以上幾種故障那樣具有十分強(qiáng)大的危害，但這種現(xiàn)象在110kv變電站的日常工作中也時有存在。當(dāng)遙控信號出現(xiàn)誤動情況時，有可能由于規(guī)約處理的不好，也有可能由于測控單元的裝置在運(yùn)行時穩(wěn)定性不夠，不過具體的原因一般較難查找。

3.5實(shí)時數(shù)據(jù)的突變問題

對于110kv變電站而言，一些監(jiān)控后臺機(jī)的實(shí)時數(shù)據(jù)有時會突變?yōu)?，電流曲線、電壓曲線都會發(fā)生該類情況，間隔一段時期后，偶爾就會無規(guī)律的突變?yōu)?。這種情況基本是測控單元的相關(guān)裝置出現(xiàn)了問題。

4.110kv變電站常見問題的防治策略

針對110kv變電站在日常運(yùn)行中容易出現(xiàn)的幾大常見問題，應(yīng)從以下方面采取措施進(jìn)行相應(yīng)的防治和完善：

4.1針對母線問題的處理要點(diǎn)與措施

110kv變電站中的母線多數(shù)為截面矩形及圓形的絞線或裸導(dǎo)線。變電站的工作人員首先應(yīng)該注意日常保護(hù)配置的設(shè)置，盡量做好預(yù)防工作。保護(hù)配置應(yīng)盡量全面，應(yīng)做好超負(fù)荷保護(hù)、瓦斯保護(hù)、電流速斷保護(hù)、過勵磁保護(hù)、相間短路保護(hù)、郵箱保護(hù)、冷卻系統(tǒng)保護(hù)、變壓器保護(hù)等保護(hù)工作[2]。一旦母線出現(xiàn)了問題，維修時首先要查找故障的具體原因，進(jìn)行隔離修復(fù)。

4.2針對變壓器故障的處理要點(diǎn)與措施

雖然變壓器出現(xiàn)故障的幾率比較小，但在110kv變電站的日常工作中也不能忽視這一問題的出現(xiàn)幾率，要對變壓器故障進(jìn)行積極的預(yù)防。首先要做好變壓器保護(hù)，其次還要對變壓器元件的負(fù)載能力進(jìn)行科學(xué)預(yù)測，不要進(jìn)行超負(fù)荷運(yùn)行，以免線圈發(fā)熱、絕緣老化，導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓等嚴(yán)重問題。

4.3積極維護(hù)、改善變電站的設(shè)備

設(shè)備對于變電站的安全運(yùn)行具有十分重要的意義，做好設(shè)備的改善與維護(hù)工作是保障110kv變電站安全、穩(wěn)定運(yùn)行的重要基礎(chǔ)。首先，要積極對環(huán)境設(shè)備進(jìn)行改善。包括抵抗磁場的干擾，防止老鼠的啃咬，防止被盜，防止雷電襲擊，防止觸電現(xiàn)象，保證火災(zāi)報警相應(yīng)裝置的靈敏性，積極應(yīng)用遠(yuǎn)程控制的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行全面監(jiān)視，以便及時、準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)變電站存在的一些潛在問題，進(jìn)而減弱設(shè)備出現(xiàn)故障的可能性。

其次，還要做好技術(shù)設(shè)備的改進(jìn)工作。通常情況下，改進(jìn)變電站的技術(shù)設(shè)備需要對變電站的運(yùn)行方式、元件連接方式及二次設(shè)備的接地方式進(jìn)行改善。目前看來，多數(shù)變電站都采用雙電源加以并列的運(yùn)行方式，可以將其換成一主一備式。另外，單回線的方式對線路進(jìn)行控制也是不錯的選擇。對于二次設(shè)備的接地方式，變電站可以考慮采用二次屏蔽層式干擾接地法，能夠在一定程度上防止變電站出現(xiàn)故障。最后，元件連接方式要靈活，不能一概而論，要盡量杜絕短路、斷路問題，從而提升效率，減小成本。

4.4將常規(guī)110kv變電站向自動化方向改造

自動化變電站的安全性更高，對于常規(guī)變電站來說，向自動化變電站轉(zhuǎn)變時要立足于一次設(shè)備。對變電站的一次設(shè)備實(shí)施無油化提升，對二次部分進(jìn)行重新設(shè)計。將電磁式的繼電器改造成“四遙”集成模塊保護(hù)，使用RTU柜將站內(nèi)的各類信號傳送至調(diào)度中心。同時，將現(xiàn)場電壓、溫升、電流等參數(shù)的顯示設(shè)計得盡量簡單，從而給值班監(jiān)控贏得方便。對于近年來新近建設(shè)的變電站，一般站內(nèi)的設(shè)備質(zhì)量都比較好，在對其進(jìn)行“四遙”改造的時候，其二次部分仍可用原來的電磁繼電器保護(hù)觸點(diǎn)實(shí)施控制。

5.結(jié)語

變電站對于電力系統(tǒng)的重要意義不言而喻，沒有了變電站，強(qiáng)大的電流就得到不恰當(dāng)?shù)目刂?，也會給人們的生產(chǎn)生活帶來極大不變。目前，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與人們經(jīng)濟(jì)生活水平的提高，用電荷載的增加也與新技術(shù)的發(fā)展一樣不斷推動著變電站的發(fā)展和進(jìn)步。目前，110kv變電站在運(yùn)行過程中容易出現(xiàn)的這些常見問題是可以獲得積極有效的處理的，但是需要工作人員付出一定的耐心，認(rèn)真、細(xì)致地進(jìn)行日常的操作、管理與維護(hù)?？梢韵嘈牛S著科技的不斷發(fā)展，變電站的安全性和穩(wěn)定性必將會獲得不斷的提升。