智能變電站一次設(shè)備運(yùn)維管理問題及解決

吳建軍　楊慶

摘 要：智能變電站的建設(shè)基于全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化三大要求，利用先進(jìn)的智能設(shè)備實(shí)現(xiàn)在線智能分析、協(xié)同互動(dòng)、智能調(diào)節(jié)、實(shí)時(shí)控制等一系列功能，是堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)中實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)換和控制的核心平臺(tái)，而站內(nèi)的一次設(shè)備的智能化建設(shè)與管理則是智能變電站技術(shù)成熟的重要標(biāo)志。基于此，該文探討了以變壓器為主的智能變電站一次設(shè)備智能化運(yùn)維管理問題，并據(jù)此提出了相應(yīng)的解決措施，望對(duì)相關(guān)工作人員帶來一定幫助。

關(guān)鍵詞：一次設(shè)備 智能變電站 運(yùn)維管理 措施

中圖分類號(hào)：TM726 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）10（c）-0128-02

隨著科技進(jìn)步，我國的電網(wǎng)技術(shù)不斷向智能化的趨勢發(fā)展，當(dāng)前我國的智能變電站多采用“三層兩網(wǎng)”作為基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即站控層、間隔層、過程層三層以及站控層網(wǎng)絡(luò)和過程層網(wǎng)絡(luò)，而這其中，又以過程層最為重要，過程層多是由一次設(shè)備及其附屬的智能元件構(gòu)成，智能變電站中常見的各類互感器、斷路器和隔離開關(guān)等均屬于過程層，其對(duì)于智能變電站具體功能的實(shí)現(xiàn)有著重要意義，包括采集實(shí)時(shí)變電設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)量、監(jiān)測變電設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)和執(zhí)行站控層下達(dá)的控制命令等。因此，加強(qiáng)對(duì)過程層中的一次設(shè)備的運(yùn)維管理，解決各類一次設(shè)備運(yùn)行過程中出現(xiàn)的問題，對(duì)變電站的安全、穩(wěn)定及高效運(yùn)行有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。下文就變電站中易發(fā)生的故障問題展開探討。

1 變壓器短路或接地故障

1.1 問題分析

變壓器發(fā)生短路或接地故障時(shí)，短路電路會(huì)從變壓器經(jīng)過，瞬間使變壓器內(nèi)繞組燒壞并發(fā)生形狀變化。在變電站的現(xiàn)實(shí)工作過程中，由于短路造成變壓器內(nèi)部異常的因素眾多，和電路架構(gòu)設(shè)置、配件生產(chǎn)技藝、變壓器工作情況等要素都有緊密關(guān)聯(lián)，通常原因包含下述幾個(gè)方面：（1）導(dǎo)線使用不達(dá)標(biāo)，譬如在高壓變壓器中運(yùn)用一般換位導(dǎo)線較易造成形狀改變、散股、銅線露出等，當(dāng)電流太大，此些位置與位于繞組兩側(cè)的線餅會(huì)形成很大的扭矩，導(dǎo)致變壓器被毀壞。（2）變壓器生產(chǎn)不達(dá)標(biāo)，包含繞組繞制不緊、繞組線匝間沒有實(shí)施固定處置、套裝間隙太大等，以致變壓器抵抗短路事故水平不達(dá)標(biāo)。（3）沒有裝設(shè)保護(hù)設(shè)施，當(dāng)變壓器溫度亦或電流不正常的時(shí)候有關(guān)養(yǎng)護(hù)工作者沒有對(duì)其實(shí)施科學(xué)處置，以致短路事故發(fā)生。

1.2 解決舉措

變電站設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)提高變壓器的抗短路功能，在設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)當(dāng)注重溫度對(duì)電磁線的抗變形與抗拉性能的影響，進(jìn)而選用溫度較高的狀況下依舊具有優(yōu)良抗短路性能的耐高溫導(dǎo)線。另外，在運(yùn)用之前做好有關(guān)的檢查工作，包含絕緣墊片與鐵芯上的污物清理、油譜剖析、鐵芯與夾件接觸狀況的檢測等，防止運(yùn)行過程中發(fā)生短路事故。而對(duì)于沒有裝設(shè)保護(hù)設(shè)施的狀況，應(yīng)當(dāng)在變壓器高壓一端裝設(shè)跌落型熔斷器，讓經(jīng)過變壓器的電流高于某個(gè)特定數(shù)值的時(shí)候，熔絲管內(nèi)襯的鋼紙管會(huì)在電弧作用下產(chǎn)生大量的氣體吹滅電弧，且熔斷的熔絲會(huì)使得熔絲管迅速跌落，使得通電路線能夠自行斷路來保護(hù)變壓器。

2 變壓器溫度異常

2.1 問題剖析

在現(xiàn)實(shí)運(yùn)行時(shí)，變壓器的溫度常高出其限定值，其因素包含下述幾個(gè)：（1）鐵芯多點(diǎn)接地引發(fā)溫度過高，也就是鐵芯接地位置不當(dāng)，鐵芯與夾件等金屬構(gòu)件位于諸多接地點(diǎn)與帶電的繞組一同構(gòu)成的電場間，以致鐵芯部分位置溫度過高。（2）導(dǎo)電回路事故導(dǎo)致溫度過高，過高的溫度讓觸頭的氧化腐蝕與機(jī)械形狀變化程度增大，部分電阻變大，狀況程度變深，最后將接頭燒毀，導(dǎo)致變電站供電中斷等重大故障。（3）變壓器漏磁情況嚴(yán)重引發(fā)箱蓋等溫度過高，當(dāng)變壓器出現(xiàn)漏磁狀況的時(shí)候，磁通會(huì)在繞組周邊的地方經(jīng)過且形成渦流，導(dǎo)致部分位置溫度過高。（4）散熱狀況不達(dá)標(biāo)，以致變壓器工作空間氣溫太高。

2.2 解決措施

主變壓器溫度過高的相關(guān)防范與養(yǎng)護(hù)舉措：（1）做好變壓器工作溫度的監(jiān)督與檢測工作。在溫度很高、負(fù)載很高等不良狀況下，應(yīng)實(shí)施主變壓器巡視工作，檢測內(nèi)容包含變壓器負(fù)荷是否一致、鐵芯接地點(diǎn)狀況是否異常、變壓器工作電壓是否異常、運(yùn)行空間散熱狀況是否優(yōu)良等。（2）全面依照變電站溫度檢測的有關(guān)章程開展主變電設(shè)施接點(diǎn)檢測工作，針對(duì)330 kV變電站，每三十天測量1次紅外線并且編制有關(guān)表格，以狀態(tài)檢驗(yàn)技術(shù)為依托科學(xué)估測大類型變電站將來的運(yùn)行狀況，力爭未雨綢繆。針對(duì)110 kV與35 kV變電站，每6個(gè)月開展1次紅外線溫度檢測工作，還能夠依據(jù)變電站大負(fù)載產(chǎn)生的時(shí)間適度增多溫度檢測次數(shù)，發(fā)覺變電站接點(diǎn)溫度過高的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)在減短巡視時(shí)間的前提下，根據(jù)溫度變化，做好追蹤檢測溫度等狀態(tài)測量工作，保證事故出現(xiàn)的時(shí)候可以及時(shí)通電應(yīng)對(duì)。如果具有相關(guān)條件，能夠在夏天對(duì)所管轄站的主設(shè)施接點(diǎn)進(jìn)行紅外線成像工作，為變電站一次設(shè)施的養(yǎng)護(hù)工作提供數(shù)據(jù)保障。

3 其他一次設(shè)備運(yùn)維管理

3.1 電子式互感器故障及解決措施

對(duì)于互感器本體，巡檢工作需要除了確保設(shè)備運(yùn)行過程中無異常振動(dòng)、各部位接地良好、遮欄外表層無脫漆情況等，還需要確保連接排端子緊固且無發(fā)熱現(xiàn)象，避免溫度過高引起誤操作。對(duì)于互感器中用于信息傳輸?shù)墓饫w終端盒，則需要重點(diǎn)排查傳感頭及套管是否完整且不存在放電痕跡、光纜彎曲半徑是否大于10倍光纜直徑等項(xiàng)目，確保信息傳輸正常。而對(duì)于保護(hù)屏，則需要在確保裝置正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上，保證監(jiān)控后臺(tái)機(jī)無異常信號(hào)，避免引起顯示錯(cuò)誤。

3.2 智能斷路器故障及解決措施

智能斷路器常見的問題是斷路器拒絕分閘、合閘操作，維護(hù)時(shí)應(yīng)先檢測管控、儲(chǔ)能回路二次快分開關(guān)是否已跳閘，如果存有跳閘狀況并且無法合上時(shí)，應(yīng)當(dāng)及時(shí)上報(bào)危機(jī)缺陷。如沒有跳閘，則應(yīng)當(dāng)依照次序核查彈簧儲(chǔ)能狀況是否異常、電動(dòng)機(jī)是否正常、斷路器就地管控柜開關(guān)是否位于較遠(yuǎn)地點(diǎn)，如果都沒有發(fā)現(xiàn)問題，則應(yīng)該查驗(yàn)是否是SF6氣體壓力達(dá)到閉鎖值，另外報(bào)危急缺陷，等待修理人員修理。

3.3 智能組件故障及解決措施

智能組件作為智能變電站和傳統(tǒng)變電站的重要差異，相應(yīng)的運(yùn)行巡檢工作亦有著一定難度，以組件柜體為例，相關(guān)的運(yùn)行巡檢工作除了包括設(shè)備外觀巡檢、溫度巡檢、連接排端子巡檢、照明設(shè)備巡檢等常規(guī)巡檢以外，還應(yīng)考慮對(duì)其是否能夠進(jìn)行完整的變壓器本體信息交互功能予以測試，確保智能組件的高度可靠性。

4 結(jié)語

智能變電站是堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)中實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)換和控制的核心平臺(tái)，而站內(nèi)的一次設(shè)備的智能化建設(shè)與管理則是智能變電站技術(shù)成熟的重要標(biāo)志。當(dāng)前，隨著我國各地區(qū)智能電網(wǎng)建設(shè)工作的不斷推進(jìn)與深化，智能變電站的優(yōu)勢也逐漸彰顯。一次設(shè)備也是只能變電站中目前不可替代的組成部分，做好智能變電站一次設(shè)備的運(yùn)維管理工作，其不僅可以有效提升所應(yīng)用領(lǐng)域中整體的檢修水平，更可以在節(jié)省電力企業(yè)的相關(guān)成本的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提升設(shè)備生產(chǎn)和運(yùn)行過程的可靠性。

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