變電站一次設備常見故障分析

盧遠飛

（廣東電網(wǎng)公司河源供電局，廣東 河源517000）

0 引言

電力設備的安全運行是保證變電站穩(wěn)定運行的重點及關鍵，對整個電網(wǎng)系統(tǒng)來說，確保變電站一次設備安全、可靠運行更是重中之重。因此，應當對變電站一次設備予以高度重視，加強管理和控制，做好變電站一次設備的日常狀態(tài)監(jiān)控、檢修工作。

1 變電站主要的一次設備

在實際的變電站中，主要裝設的一次設備包括電力變壓器、高低壓斷路器、隔離開關、互感器（包括電壓及電流互感器）、GIS電力設備等。其依據(jù)各自的特點，發(fā)揮不同的功能。電力變壓器是電能變換的重要設備，它能夠?qū)﹄娋W(wǎng)和下一級用電設備之間的電壓值、電流值、阻抗值進行變換，起到隔離和穩(wěn)定電壓的作用；斷路器裝設有滅弧裝置，能夠?qū)φ；虍惓；芈返碾娏鬟M行可靠的開斷及承載；隔離開關是電力系統(tǒng)中應用廣泛的隔離器件，當回路中無負荷電流時進行線路的開斷操作，起到改變系統(tǒng)運行方式、開斷小電流線路的作用；電力系統(tǒng)中的互感器通過自身的變換作用，將電網(wǎng)一次側的高電壓、大電流轉換成相對較小的數(shù)值，便于二次側設備進行相關的測量及保護操作。

2 變電站一次設備安全運行的重要性

變電站一次設備的安全可靠運行對整個系統(tǒng)的運行質(zhì)量至關重要。變電站中的一次設備是電網(wǎng)整個發(fā)電、輸電、變電、配電環(huán)節(jié)設備中的重要一部分，變電站一次設備質(zhì)量及運行的狀態(tài)直接關系到電網(wǎng)的安全性、可靠性、穩(wěn)定性及抵抗事故的能力。由于一次設備直接參與電網(wǎng)電能的輸送過程，因此，當其發(fā)生故障后，可能會對變電站的上一級或下一級的供電產(chǎn)生影響，嚴重時可能引發(fā)斷電事故，甚至大面積停電，不僅會給電力系統(tǒng)的維修工作帶來壓力，更會給電能用戶的生產(chǎn)、生活造成損失。

對此，在實際的變電站運行過程中，應當明確一次設備的重要性，積極的采取措施，加強對變電站一次設備的日常檢查、巡視、實時監(jiān)控，及時排除潛在的故障隱患，制定切實高效的故障應急預案，掌握故障的排除方法、事故的產(chǎn)生機理，將變電站一次設備的故障率降到最低。

3 變電站一次設備常見故障分析

對變電站一次設備的常見故障進行分析，必須圍繞變電站的主要一次設備展開，如電力變壓器、斷路器、隔離開關、互感器等。

3.1 電力變壓器常見故障分析

3.1.1 滲漏油故障

在實際的變電站維護中，電力變壓器滲漏油的情況時有發(fā)生，主要表現(xiàn)為電力變壓器的外側出現(xiàn)發(fā)黑、發(fā)亮的黏稠液體；對于裝設在一般配電設備中的小型變壓器，則主要表現(xiàn)為設備內(nèi)部的坑槽中出現(xiàn)機油。對于此類故障，常見的故障原因為：（1）電力變壓器的油箱和相關零部件聯(lián)接處的密封措施不合格，相應的焊件及鑄件存在質(zhì)量不達標的問題。（2）電力變壓器受外力及過負荷的影響。在具體的電力變壓器運行過程中，若發(fā)生外部振動、電力變壓器自身的電力負荷過重的情況，也容易引發(fā)電力變壓器滲漏油的情況出現(xiàn)。（3）電力變壓器自身產(chǎn)生的其他故障引發(fā)油體溫升并受熱膨脹。

3.1.2 溫度異常故障

對于運行中的電力變壓器，出現(xiàn)溫度異?，F(xiàn)象的主要原因包括：（1）變壓器線圈的匝、層、股間由于絕緣等問題發(fā)生短路現(xiàn)象。（2）變壓器的鐵芯發(fā)生部分短路現(xiàn)象。（3）電力變壓器運行中的漏磁、渦流現(xiàn)象導致設備的金屬箱體發(fā)熱。（4）變壓器長期于重負荷或由于系統(tǒng)故障引發(fā)的過載條件下運行。（5）電力變壓器由于維護不及時、老化等問題導致設備的散熱異常。

3.2 斷路器常見故障分析

在實際的變電站一次設備運行過程中，常見的一次側斷路器故障包括拒動、誤動、運行聲音異常、異常跳閘等。

3.2.1 誤動故障

引發(fā)一次設備斷路器誤動作的原因主要包括：（1）線路過電壓。這主要是由于直流電力系統(tǒng)中因故障等因素引起的瞬態(tài)過壓或斷路器相應的合閘接觸器的動作門限設置有誤而產(chǎn)生的，對此，應當選用具有延遲性能或抗電壓沖擊性能的斷路器。（2）線路導線的對地電容電流。這主要表現(xiàn)在施工時線路架設的距離過長，從而導致較大的線路對地電流產(chǎn)生，進而使得斷路器不正常動作。（3）線路負載端零線故障。這主要是指斷路器的負荷端發(fā)生零線接地現(xiàn)象，從而導致部分負荷電流流入大地，引發(fā)斷路器的誤操作。

3.2.2 異常跳閘故障

引發(fā)該故障的原因主要有：（1）斷路器的保護裝置發(fā)生誤判斷。（2）斷路器保護裝置自身發(fā)生電路故障引發(fā)系統(tǒng)誤判斷。

3.3 隔離開關常見故障分析

3.3.1 接觸不合格

該故障通常會引發(fā)隔離開關在運行中不能有效的合閘到位，使得設備觸頭臂和接線處接觸不良，進而導致接線處的接觸面的溫度急劇變化。引發(fā)實際變電站運行中隔離開關接觸不合格的原因主要為：（1）設備自身原因。如隔離開關的制造工藝不達標，主要表現(xiàn)在隔離開關的接觸面的處理及材料的選取方面，如載流接觸面面積裕度偏小等。（2）安裝不到位。這主要表現(xiàn)為在變電站進行一次設備安裝過程中，進行刀閘的檢修時，對隔離開關的安裝不符合要求，致使出現(xiàn)相應的觸頭臂和接線處結合異常及加固措施不到位等現(xiàn)象。

3.3.2 卡澀問題

該問題的主要原因一般是實際中空氣污染、維護不到位等，從而造成隔離開關的嚴重銹蝕現(xiàn)象。

3.4 互感器常見故障分析

3.4.1 電流互感器常見故障

實踐中，電流互感器常見故障表現(xiàn)為運行中出現(xiàn)異常聲音和互感器發(fā)熱。對于聲音異常故障，一般原因包括：（1）電流互感器超負荷運行。（2）電流互感器設備自身絕緣老化或不達標引發(fā)設備漏電。（3）設備內(nèi)部半導體部分刷漆不均勻引發(fā)電暈現(xiàn)象，同時設備緊固質(zhì)量差。對于電流互感器的發(fā)熱故障，一般原因包括：（1）設備過負荷運行。（2）檢查不到位，主要表現(xiàn)為互感器的二次側發(fā)生開路、引線端緊固不合格、注油工作不達標、相關電容末屏接地不可靠等原因引發(fā)的設備局部放電及發(fā)熱。

3.4.2 電壓互感器常見故障

實踐中，電壓互感器故障的主要原因為：（1）互感器二次側發(fā)生短路現(xiàn)象時，二次側未正確進行斷開操作，導致勵磁電流升高，出現(xiàn)互感器燒毀的情況。（2）電壓互感器自身的原因。如自身散熱性能差等。（3）運行中互感器一次側線圈中零序電流升高，直至對設備的絕緣部分造成損壞。（4）系統(tǒng)線路出現(xiàn)過電壓，如諧振過壓、高壓出線單相接地引發(fā)的過壓等。

4 結語

實際工作中，變電站管理人員應對一次設備的常見故障原因、現(xiàn)象及處理措施進行深入的了解，不斷強化變電站一次設備的維護能力，提升電網(wǎng)運行的可靠性、安全性和高效性。

［1］劉明忠.變電站一次設備安全運行的重要性與故障原因分析［J］.科技與企業(yè)，2012（22）

［2］張磊.淺談變電站一次設備運行的重要性與檢修措施［J］.科技視界，2013（30）