變電站運(yùn)維一體化消缺方法的探討

王聯(lián)合，廖潔娜

（國網(wǎng)福建省電力有限公司泉州供電公司，福建 泉州 362000）

1 實(shí)施運(yùn)維一體化的必要性

隨著國家電網(wǎng)公司“大檢修”的建設(shè)，變電站生產(chǎn)方式發(fā)生了巨大的變化。以往，運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)變電設(shè)備存在缺陷時(shí)，須通過生產(chǎn)管理系統(tǒng)填報(bào)缺陷并通知修試中心專業(yè)人員進(jìn)行消缺。這種生產(chǎn)方式存在以下2點(diǎn)弊端：

(1) 專業(yè)人員對(duì)缺陷現(xiàn)場(chǎng)情況的了解十分有限，常常因工作前準(zhǔn)備不足而導(dǎo)致來回奔波；

(2) 當(dāng)專業(yè)人員承接的技改大修工程任務(wù)繁重時(shí)，可能無暇顧及設(shè)備缺陷，導(dǎo)致不能及時(shí)消缺。

總之，這種消缺模式效率低、流程繁瑣、時(shí)效性差。尤其是在電氣操作過程中發(fā)現(xiàn)I類缺陷(如控制回路斷線)時(shí)，往往需等待專業(yè)人員到現(xiàn)場(chǎng)檢修處理后才能繼續(xù)進(jìn)行停、送電操作。這不僅延誤了停、送電的時(shí)間，還浪費(fèi)了大量的人力、物力，嚴(yán)重時(shí)甚至威脅到變電設(shè)備的安全運(yùn)行。

運(yùn)維一體化生產(chǎn)方式打破了運(yùn)行與檢修2種工種的界限。運(yùn)維人員通過理論學(xué)習(xí)、實(shí)操技能培訓(xùn)等手段，逐步承擔(dān)起維護(hù)消缺的責(zé)任。運(yùn)維人員只有學(xué)習(xí)更多、更廣的專業(yè)知識(shí)，不斷提升技能水平，才能最終實(shí)現(xiàn)“零時(shí)差”的消缺，達(dá)到運(yùn)維一體化的目的；同時(shí)，也減輕了檢修人員的工作負(fù)擔(dān)。

下文對(duì)運(yùn)維工作中幾種典型缺陷的消除方法進(jìn)行分析探討，以幫助運(yùn)維人員掌握基本的消缺技巧。

2 控制回路斷線缺陷

斷路器控制回路斷線在Ⅰ類缺陷中最為常見。當(dāng)運(yùn)行中的設(shè)備發(fā)生控制回路斷線時(shí)，一旦系統(tǒng)發(fā)生故障，斷路器將拒動(dòng)，保護(hù)將越級(jí)跳閘，從而導(dǎo)致事故擴(kuò)大，因此斷路器控制回路消缺刻不容緩。

2.1 缺陷統(tǒng)計(jì)

由于斷路器控制回路比較復(fù)雜，涉及開關(guān)和保護(hù)2個(gè)專業(yè)，因此消缺比較困難。為此，對(duì)某供電公司所轄變電站近10年發(fā)生的斷路器控制回路斷線缺陷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)該供電公司共發(fā)生控制回路斷線缺陷80例，其中220 kV斷路器3例，110 kV斷路器8例，10 kV斷路器69例。由此可知，控制回路斷線缺陷集中發(fā)生在10 kV斷路器，所以運(yùn)維人員掌握10 kV斷路器控制回路斷線缺陷的分析排查方法意義重大。

2.2 原因分析

10 kV斷路器控制回路斷線原因統(tǒng)計(jì)詳情如表1所示。

表1 10 kV斷路器控制回路斷線原因統(tǒng)計(jì)

由表1可知，故障主要集中在開關(guān)內(nèi)部回路，且以合閘線圈燒毀次數(shù)最多(共16次)。這是因?yàn)槿绻周囬_關(guān)搖至的運(yùn)行位置不到位，分合閘造成的振動(dòng)將導(dǎo)致柜體變形，從而使得手車底盤絲桿帶動(dòng)機(jī)械聯(lián)鎖彎板閉鎖斷路器合閘，進(jìn)而造成合閘線圈長(zhǎng)時(shí)間通電而燒毀。合閘閉鎖電磁鐵線圈燒毀故障主要集中在主變低壓側(cè)VD4開關(guān)。消缺工作前，運(yùn)維人員最好帶上線圈等備品。此外，二次線接觸不良及開關(guān)位置輔助接點(diǎn)、儲(chǔ)能行程開關(guān)等故障也占據(jù)相當(dāng)大的部分。如果是電容器斷路器，還經(jīng)常會(huì)發(fā)生因中性點(diǎn)接地刀閘輔助開關(guān)切換不可靠而導(dǎo)致的控制回路斷線。

2.3 消缺方法

以電容器斷路器在分位時(shí)發(fā)生的10 kV斷路器合閘控制回路(見圖1)斷線為例，查找故障的方法如下。

(1) 仔細(xì)查看端子排二次線及裝置背板配線外觀，檢查二次線有無松脫，并緊固螺絲，確?？刂苹芈房煽?。

(2) 開關(guān)處于分位時(shí)，正常情況下開關(guān)柜上的分閘指示綠燈應(yīng)該亮。若分閘指示燈亮，則說明TW J繼電器得電，斷路器的合閘回路完好。若分閘指示燈不亮，則可按下列步驟進(jìn)行檢查：先測(cè)端子排1D49的對(duì)地電壓。若對(duì)地電壓為-110 V，則可以肯定操作板出口至合閘線圈的回路完好，分閘指示燈不亮很可能是TW J繼電器斷線引起的。若對(duì)地電壓為+110 V，則按照開關(guān)控制回路圖從左到右依次檢查航插插針CZ10、合閘閉鎖電磁鐵Y 1、斷路器常閉輔助接點(diǎn)QF、合閘線圈HQ、試驗(yàn)位置行程開關(guān)S8(或工作位置行程開關(guān)S9，根據(jù)實(shí)際位置而定)兩端的電位，一旦任一接點(diǎn)或元件兩端的電位不同，則可以肯定故障發(fā)生在該接點(diǎn)或元件之間。

(3) 若是合閘閉鎖電磁鐵Y 1失電導(dǎo)致控制回路斷線，則應(yīng)檢查接地刀閘的輔助轉(zhuǎn)換開關(guān)是否閉合?，F(xiàn)場(chǎng)常發(fā)生因開關(guān)柜工作位置行程開關(guān)S9(開關(guān)在工作位置)切換不靈造成的控制回路斷線故障。來回?fù)u動(dòng)手柄可能會(huì)使控制回路斷線恢復(fù)。

3 隔離開關(guān)無法電動(dòng)操作缺陷

電動(dòng)操作隔離開關(guān)不僅省時(shí)省力，且其電機(jī)控制回路中的電氣聯(lián)鎖還可防止誤操作，為電氣操作多提供一層安全保障。

運(yùn)維人員在電氣操作過程中經(jīng)常遇到隔離開關(guān)無法電動(dòng)操作的缺陷，為節(jié)省時(shí)間，運(yùn)維人員通常選擇手動(dòng)分合。如果運(yùn)維人員能夠在操作過程中自行找到缺陷原因，不僅能及時(shí)消缺，而且還可避免日后在設(shè)備運(yùn)行時(shí)帶電消缺。因?yàn)閹щ娤辈粌H危險(xiǎn)性大，且不能判斷斷路器輔助接點(diǎn)的好壞，更無法做到實(shí)際分合，所以最好能在電氣操作期間就查出故障原因。當(dāng)必須帶電消缺時(shí)，應(yīng)做好安全措施，即在機(jī)構(gòu)箱內(nèi)將靠電機(jī)側(cè)的電源線解除；而當(dāng)在電氣操作期間進(jìn)行消缺時(shí)，則可省去此項(xiàng)安全措施。

帶電消缺可按如下步驟進(jìn)行。

(1) 做好安全措施，檢查機(jī)構(gòu)箱內(nèi)的三相電源電壓是否正常，然后短接閉鎖回路，插入電腦鑰匙模擬分合隔離開關(guān)，再檢查接觸器能否吸合。若不能吸合，則用萬用表檢查機(jī)構(gòu)箱內(nèi)部回路各對(duì)接點(diǎn)間的電位變化，可查出故障原因可能是接線松動(dòng)，門控輔助開關(guān)、行程開關(guān)等故障，或因電纜芯線號(hào)頭套錯(cuò)造成的斷線。排查故障后，再次模擬分合操作，接觸器吸合。

圖1 10 kV斷路器控制回路

(2) 測(cè)量接觸器輸出三相電源電壓是否正確。電機(jī)電源回路的故障一般為接觸器問題，如卡澀、接觸電阻大等。

(3) 檢查電氣閉鎖回路各接點(diǎn)狀態(tài)是否與電氣設(shè)備保持一致，如不一致則更換輔助接點(diǎn)。

(4) 檢查電機(jī)電阻是否在正常范圍內(nèi)，如不正常則更換電機(jī)。

(5) 在故障點(diǎn)查找完畢后恢復(fù)安全措施。

4 通信中斷缺陷

隨著變電站綜合自動(dòng)化的發(fā)展，基于網(wǎng)絡(luò)通信的綜合自動(dòng)化逐漸取代了聲光音響信號(hào)二次回路。這就使得變電設(shè)備的“一舉一動(dòng)”均在監(jiān)控后臺(tái)機(jī)的監(jiān)視下，簡(jiǎn)化了二次回路；然而一旦發(fā)生通信中斷，將與相關(guān)變電設(shè)備失去聯(lián)系，因此必須盡快恢復(fù)變電設(shè)備的通信。與查找二次回路故障一樣，掌握變電站通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫翘幚砣毕莸幕A(chǔ)，有利于更快地找出通信中斷的原因；擁有處理通信中斷的經(jīng)驗(yàn)則是處理缺陷的關(guān)鍵，因此運(yùn)維人員應(yīng)通過學(xué)習(xí)和實(shí)踐積攢豐富的經(jīng)驗(yàn)。處理通信中斷缺陷應(yīng)遵循“一看、二測(cè)試、三分析”的原則，下面以某220 kV變電站的通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為例進(jìn)行分析。

4.1 保護(hù)通信中斷

4.1.1 單臺(tái)保護(hù)通信中斷

當(dāng)單臺(tái)保護(hù)發(fā)生通信中斷時(shí)，以110 kV線路保護(hù)LFP-941為例，保護(hù)通過RS-232與通信管理機(jī)進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。排查分析步驟如下。

(1) 查看保護(hù)面板運(yùn)行燈是否常亮，保護(hù)是否死機(jī)。燈不亮或死機(jī)的情況較常發(fā)生在運(yùn)行年限長(zhǎng)的保護(hù)上，此時(shí)應(yīng)取得調(diào)控中心同意，退出出口壓板后再重啟保護(hù)裝置。重啟后，若燈仍不亮，則可判斷為電源板故障；若仍死機(jī)，則應(yīng)更換CPU板。

(2) 觀察管理機(jī)上該保護(hù)對(duì)應(yīng)的指示燈是否與通信正常保護(hù)的指示燈一樣點(diǎn)亮，若燈不亮，則斷電重啟通信管理機(jī)。

(3) 測(cè)試管理機(jī)上通信口的電平是否正常，或者直接使用筆記本電腦與其進(jìn)行通信，查看是否為裝置原因。

(4) 檢查通信線的兩端是否連接可靠。

4.1.2 多臺(tái)保護(hù)通信中斷

當(dāng)多臺(tái)保護(hù)發(fā)生通信中斷時(shí)，以220 kV線路保護(hù)RCS900系列為例，RS485總線上的所有設(shè)備全部通信中斷，經(jīng)常是由于管理機(jī)死機(jī)所致。排查分析步驟如下。

(1) 檢查管理機(jī)是否運(yùn)行正常，串口電平是否正常。如不正常，需重啟管理機(jī)，或?qū)⒔泳€更換至未使用的串口并重新配置。

(2) 單臺(tái)保護(hù)裝置串口故障可能導(dǎo)致總線上的部分甚至所有設(shè)備無法通信。若管理機(jī)串口正常，則可以采用隔離法將裝置逐一與總線脫離，如某裝置脫離后總線能恢復(fù)正常，則說明該裝置有故障。將裝置與RS485總線隔離后，直接使用筆記本電腦與其進(jìn)行通信，可判斷該裝置是否故障，

(3) 檢查通信線的連接是否可靠。

4.2 測(cè)控通信中斷

測(cè)控裝置分別由2個(gè)以太網(wǎng)口接入監(jiān)控A，B網(wǎng)，如果A，B網(wǎng)同時(shí)通信中斷，此時(shí)無論是監(jiān)控A，B網(wǎng)的交換機(jī)同時(shí)故障的幾率，還是網(wǎng)線同時(shí)松動(dòng)的可能性都極小。這種情況基本可判定是測(cè)控裝置故障，最常見的是測(cè)控電源板故障。

如果單臺(tái)測(cè)控網(wǎng)絡(luò)通信中斷，首先檢查網(wǎng)絡(luò)線連接是否可靠無松動(dòng)。若由于水晶頭氧化導(dǎo)致通信中斷，則須重新做水晶頭，然后再通過專用儀器測(cè)試兩側(cè)網(wǎng)線通斷；若仍不能恢復(fù)通信，則可能是交換機(jī)側(cè)的對(duì)應(yīng)網(wǎng)口故障，此時(shí)可將交換機(jī)側(cè)的網(wǎng)線換到空置網(wǎng)口，并注意核對(duì)網(wǎng)絡(luò)線的標(biāo)示牌以防造成其他運(yùn)行設(shè)備通信中斷。此外，交換機(jī)的故障可導(dǎo)致多臺(tái)測(cè)控裝置通信中斷。

對(duì)于分成多個(gè)保護(hù)小室的變電站，光電轉(zhuǎn)換器的故障將使得整個(gè)電壓等級(jí)的測(cè)控和保護(hù)單網(wǎng)通信中斷。

5 結(jié)束語

變電站缺陷多種多樣，運(yùn)維人員不僅要掌握專業(yè)知識(shí)和基本的消缺技巧，而且要善于在消缺過程中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，做到心中有數(shù)，游刃有余，在第一時(shí)間消除缺陷，盡快恢復(fù)變電設(shè)備的正常運(yùn)行，從而保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1 國家電力調(diào)度通訊中心．電力系統(tǒng)繼電保護(hù)實(shí)用技術(shù)問答[M]．北京：中國電力出版社，2000.

2 林向宇，鐘麗瑩．VS1真空斷路器合閘線圈頻繁燒毀的處理[J]．電氣技術(shù)，2013，14(1)：87-88．

3 曾錦松，鄭南章．變電站繼電保護(hù)消缺方法的探討[J]．電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2008，36(24)：104-106.

4 劉濱濤，黃 倩．測(cè)控裝置通信頻繁中斷故障原因分析及處理[J]．廣西電力，2012，35(3)：18-19.

5 薛麗麗.發(fā)電機(jī)出口斷路器跳合閘監(jiān)視回路分析[J]．電力安全技術(shù)，2013，15(11)：59-60.

6 陳一鳴，吳新華．變電站RS485總線缺陷分析和排除方法[J]．價(jià)值工程，2010，29(36)：228.