電力系統(tǒng)變電運(yùn)行故障類型及處理

朱斌

摘 要：在電力系統(tǒng)變電運(yùn)行時(shí)會(huì)出現(xiàn)很多故障，給整個(gè)供電系統(tǒng)的正常供電帶來(lái)了嚴(yán)重影響。近年來(lái)我國(guó)社會(huì)各界用電需求日益高漲，滿足社會(huì)供電需要，及時(shí)對(duì)在變電站運(yùn)行過(guò)程中存在的故障進(jìn)行處理，是目前電力人員面臨的嚴(yán)峻問(wèn)題。在電力系統(tǒng)變電運(yùn)行故障愈加復(fù)雜的今天，有必要站在全局角度來(lái)考慮、處理這些故障?；诖宋恼路治隽穗娏ο到y(tǒng)變電運(yùn)行時(shí)的主要故障類型，并有針對(duì)性的提出了解決措施。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；故障；處理

由于在電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備數(shù)量眾多、運(yùn)行復(fù)雜，很容易在運(yùn)行中遇到變電故障，這無(wú)疑極大增加了變電設(shè)備維護(hù)工作難度。并且電力系統(tǒng)變電工作人員相對(duì)較少，工作內(nèi)容枯燥、單一，很容易導(dǎo)致工作人員放松警惕，疏忽對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的觀察與檢查，同時(shí)也經(jīng)常發(fā)生變電站操作錯(cuò)誤等狀況，造成在電力系統(tǒng)變電運(yùn)行時(shí)存在重大故障。如果在電力系統(tǒng)變電運(yùn)行故障出現(xiàn)后，沒(méi)有在第一時(shí)間進(jìn)行解決，勢(shì)必會(huì)帶來(lái)更加嚴(yán)重的后果。因此，在電力系統(tǒng)變電運(yùn)行時(shí)要小心謹(jǐn)慎對(duì)待，認(rèn)真處理其中存在的故障，避免運(yùn)行故障為電力系統(tǒng)帶來(lái)?yè)p失。

1 電力變壓器的主要故障類型

電力變壓器故障主要有油箱內(nèi)部故障與油箱外部故障兩種，其中油箱內(nèi)部故障主要是發(fā)在在變壓器油箱內(nèi)部的低壓側(cè)與高壓側(cè)繞組的匝間短路、相間短路、中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)側(cè)繞組的鐵芯繞損、單相接地短路等。變壓器內(nèi)部故障危險(xiǎn)性極高，由于故障所產(chǎn)生的電弧，會(huì)將鐵芯燒壞、損壞繞組絕緣，同時(shí)因?yàn)樽儔浩鳌⒔^緣材料受熱會(huì)分解產(chǎn)生大量氣體，容易導(dǎo)致變壓器油箱發(fā)生爆炸，因此繼電保護(hù)必須及時(shí)解決這些故障。而油箱外部故障主要有絕緣套管上出現(xiàn)的接地短路與相間短路、變壓器繞組引出線等[1]。

變壓器不正常運(yùn)行狀態(tài)一般表現(xiàn)在：（1）負(fù)荷超過(guò)額定容量導(dǎo)致過(guò)負(fù)荷；（2）變壓器外部接地短路導(dǎo)致的中性點(diǎn)過(guò)電壓與過(guò)電流，外部相間短路導(dǎo)致過(guò)電流；（3）系統(tǒng)故障導(dǎo)致溫度上升或者油箱漏油而降低油面等。另外，對(duì)于大容量變壓器來(lái)說(shuō)，在其額定工作中磁通量密度與鐵芯飽和磁通密度十分接近，如果處于低頻率、過(guò)電壓等異常運(yùn)行狀態(tài)，可能會(huì)引發(fā)變壓器過(guò)勵(lì)磁故障。變壓器出現(xiàn)上述不正常運(yùn)行狀態(tài)后，會(huì)導(dǎo)致鐵芯、繞組及其他金屬構(gòu)建過(guò)熱，影響變壓器的絕緣。

2 電力變壓器主保護(hù)配置方案

2.1 瓦斯保護(hù)

主要用于解決變壓器油箱內(nèi)部油面降低或各類短路故障，0.8MVA以上油浸式變壓器都要設(shè)置瓦斯保護(hù)。變壓器主要保護(hù)就是瓦斯保護(hù)，能夠?qū)︵]箱內(nèi)所有故障作出反應(yīng)，比如導(dǎo)線焊接不良、分接開(kāi)關(guān)接觸不良、漏油、油面下降、鐵芯故障、外殼間短路、繞組匝間短路以及郵箱內(nèi)的多相短路等。瓦斯保護(hù)動(dòng)作有著結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈敏可靠和動(dòng)作迅速，缺點(diǎn)是無(wú)法對(duì)油箱外部電路故障作出反應(yīng)，并且在受到外界因素干擾時(shí)瓦斯保護(hù)也會(huì)出現(xiàn)誤動(dòng)作，因此還要其他保護(hù)裝置配合使用。

2.2 差動(dòng)保護(hù)

主要原理是通過(guò)對(duì)變壓器低、高側(cè)電流相位與大小進(jìn)行比較實(shí)現(xiàn)的，能夠?qū)﹄娏ψ儔浩鲀?nèi)部短路、套管及引出線等短路故障作出反應(yīng)[2]。主要應(yīng)用于6.3MVA以下并列運(yùn)行變壓器與廠用變壓器，和10MVA以下單獨(dú)運(yùn)行的變壓器與廠用變壓器。在后備保護(hù)時(shí)限超過(guò)0.5s后，要設(shè)置電流速斷保護(hù)。對(duì)于6.3MVA及以上并列運(yùn)行變壓器或10MVA及以上單獨(dú)運(yùn)行的變壓器，以及2MVA及以上用電流速斷保護(hù)靈敏性無(wú)法滿足要求的變壓器，要設(shè)置差動(dòng)保護(hù)。

2.3 過(guò)電流保護(hù)

主要對(duì)外部相間短路造成的過(guò)電流作出應(yīng)用，是瓦斯保護(hù)與差動(dòng)保護(hù)的后備。（1）過(guò)電流保護(hù)，主要用于降壓變壓器；（2）復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)，主要用于過(guò)電流保護(hù)靈敏性不符合的降壓變壓器和升壓變壓器；（3）單項(xiàng)式低壓和負(fù)序電流造成的過(guò)電流保護(hù)，主要用于63MVA以上大容量升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器。

3 變電站設(shè)備主要故障處理

3.1 直流系統(tǒng)接地故障

在電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)直流系統(tǒng)接地故障比較常見(jiàn)，其產(chǎn)生的原因有很多，會(huì)受到各方面因素的影響。如果接地故障在電力系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)，電力人員應(yīng)該先暫停直流系統(tǒng)工作，隨后從線路實(shí)際情況出發(fā)，細(xì)致檢查系統(tǒng)中控制回路、備用電源、回路充電、回路戶外合閘以及回路信號(hào)等狀況[3]。在進(jìn)行檢查時(shí)電力人員要按照實(shí)際情況對(duì)檢查順序加以確定，這些設(shè)備的檢查順序并非固定不變的，在故障原因檢查過(guò)程中要本著快、準(zhǔn)的原則。在調(diào)度管轄各種設(shè)備和分合試驗(yàn)前，要做好事先匯報(bào)工作，經(jīng)過(guò)上級(jí)批準(zhǔn)后方可進(jìn)行。在尋找接地系統(tǒng)故障原因過(guò)程中，要確保設(shè)備處于被保護(hù)狀態(tài)，然后才能開(kāi)展檢查工作。

3.2 電容器故障

電容器常見(jiàn)故障為出現(xiàn)異響、膨脹、外殼溫度高、漏油等情況，在變電站運(yùn)行中只要發(fā)生電容器故障，電力人員應(yīng)該立即關(guān)掉電源。（1）電容器冒火故障。需要電力人員用滅火器滅火，不能使用水滅火，以避免造成人員傷亡，或者是使用沙子來(lái)解決電容器冒火故障；（2）外圍檢測(cè)。在對(duì)線路作放電處理后對(duì)電容器的外圍檢測(cè)，主要是觀察電容器有無(wú)套管閃絡(luò)、變形、接地裝置短路等問(wèn)題。若在檢查后未能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，這時(shí)就要將保險(xiǎn)絲再進(jìn)行送電觀察，若保險(xiǎn)絲被燒斷，則要對(duì)故障電容器進(jìn)行隔離；（3）保險(xiǎn)絲被燒斷。主要由線路短路所致，對(duì)于此類問(wèn)題電力人員要對(duì)電容器作放電處理，之后仔細(xì)檢查是否存在其他故障，若未能檢查到其他故障，可判定為母線出現(xiàn)故障。

3.3 儀用互感器故障

電壓互感器故障和電流互感器故障是儀用互感器兩種主要故障類型。（1）電壓互感器故障。電壓互感器外殼和引線發(fā)生火花、內(nèi)部存在放電現(xiàn)象，甚至外殼出現(xiàn)漏油、冒煙并發(fā)出焦味等情況。出現(xiàn)電壓互感器故障后要立即停電，仔細(xì)檢查排除故障；（2）電流互感器故障。主要表現(xiàn)在漏油、內(nèi)部冒煙發(fā)臭以及有異響發(fā)出，以及主絕緣被擊穿、單相接地、匝間與一次、二次線圈層間出現(xiàn)短路等情況。在電力系統(tǒng)中電壓互感器和電流互感器都是重要設(shè)備，在日常工作中要加強(qiáng)監(jiān)督檢測(cè)這兩種設(shè)備，避免其出現(xiàn)故障。

3.4 主變開(kāi)關(guān)故障

在電力系統(tǒng)變電運(yùn)行時(shí)主變開(kāi)關(guān)故障一般表現(xiàn)在跳閘問(wèn)題上，根據(jù)系統(tǒng)中設(shè)備保護(hù)動(dòng)作變化情況、斷路器跳閘情況、出現(xiàn)的提示、工作檢測(cè)記錄等，對(duì)變壓器異常跳閘情況進(jìn)行確定，詳細(xì)記錄各種檢測(cè)與觀察到情況，并直接匯報(bào)給調(diào)度人員[4]。同時(shí)觀察變壓器主變開(kāi)關(guān)在跳閘前油的溫度、顏色、性質(zhì)、負(fù)荷及位置情況，對(duì)變壓器自身未噴油、冒煙現(xiàn)象進(jìn)行記錄，觀察壓力釋放釋放閥有無(wú)明顯動(dòng)作或故障。對(duì)在故障出現(xiàn)時(shí)具體的錄波圖波形、危機(jī)提示形式等進(jìn)行分析，如果無(wú)法判斷出變壓器保護(hù)又同時(shí)動(dòng)作跳閘，要避免強(qiáng)送。另外，變壓器在發(fā)生瓦斯跳閘、差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作后，要認(rèn)真檢查判斷是否為變壓器內(nèi)部保護(hù)誤動(dòng)，在系統(tǒng)需要的時(shí)候，應(yīng)該適當(dāng)作強(qiáng)送處理。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，電力系統(tǒng)變電在運(yùn)行時(shí)無(wú)論出現(xiàn)何種故障，都會(huì)對(duì)變電所乃至用電戶帶來(lái)嚴(yán)重?fù)p失。電力人員要及時(shí)分析在變電運(yùn)行中存在的安全問(wèn)題，主動(dòng)查找原因，綜合采用多種有效措施，最大限度避免故障的發(fā)生。在對(duì)電力系統(tǒng)變電故障處理中不僅要投入必要技術(shù)，還需要電力人員保持謹(jǐn)慎的態(tài)度，深刻認(rèn)識(shí)到自身職責(zé)，加強(qiáng)對(duì)變電運(yùn)行相關(guān)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，有效減少事故發(fā)生幾率，從而為變電系統(tǒng)安全運(yùn)行提供可靠保障。

參考文獻(xiàn)

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