分析變電運行中電力設備的故障檢修方法及相關維護技術

佀慶棟+李守鵬+侯建榮+張洪方

摘要：在電力產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的背景下，國內(nèi)電網(wǎng)的運行規(guī)模也變得更加龐大。但在實際供電中，變電系統(tǒng)經(jīng)常發(fā)生嚴重故障，包括變壓器故障、跳閘故障、線路故障以及短路故障等問題，不僅給居民以及企業(yè)帶來麻煩，也給變電廠帶來損失。因此，本文對電力設備的主要故障類型以及故障發(fā)生原因進行分析，探討電力設備的主要檢修技術，進而提出預防設備出現(xiàn)故障的可行策略，旨在給變電廠的技術人員提供參考。

關鍵詞：變壓器故障；短路故障；跳閘故障；線路故障；維護技術

【分類號】：TM73

在變電系統(tǒng)的檢修工作中，主要是對一些關鍵的電力設備進行全方位的檢查。變壓器、閘門、開關以及供電線路則是電力設施中頻繁發(fā)生故障的設備，并且變壓器以及供電線路所產(chǎn)生的故障會對整個變電系統(tǒng)產(chǎn)生影響。在變電器故障以及線路故障不斷發(fā)生的情況下，變電廠的技術人員應重點對這部分電力設備進行檢查，只有加強對變電器、線路以及其它設施的監(jiān)管，并對存在故障的設備及時進行維修，才能確保整個變電系統(tǒng)能夠可靠運行。因此，研究電力設備的主要檢修方法以及預防策略，對促進變電系統(tǒng)的穩(wěn)定有著重要意義。

一、電力設備主要的故障類型

（一）變壓器故障

正常來講，變壓器屬于變電運行中最為核心的部分，如果變壓器長時間處在接地短路的狀態(tài)，就需要承受大量的短路電流，進而給電路系統(tǒng)產(chǎn)生影響。在此期間，如果三相電壓遠遠大于正常電壓值，就會燒毀大量的電力設備；一般來講，當變壓器發(fā)生故障，就會不斷發(fā)出異常響聲，并且變壓器內(nèi)部的保險絲會熔斷，進而無法持續(xù)送電；同時，變壓器的油內(nèi)會出現(xiàn)大量含炭物質(zhì)，并且溫度會急劇上升。一般來講，造成變壓器故障的主要因素包括內(nèi)部放電、開關不到位以及線路短路等。只有確保開關安裝到位、線路穩(wěn)定運行，才能防止變壓器發(fā)生故障。

短路故障

短路故障屬于變電系統(tǒng)常見的故障，并且這類故障的發(fā)生頻率以及影響因素也相對較多。例如，相間短路以及接地故障均會導致變電器出現(xiàn)短路。而變電系統(tǒng)一旦發(fā)生短路故障，就會使得變電器以及相關設備產(chǎn)生熱量。如果熱量過多，就有可能燒壞這些設備，進而減少這些設備的運行壽命。

跳閘故障

一般來講，常見的跳閘故障主要有兩種，一是線路跳閘，二是開關跳閘。第一，線路跳閘。一旦出現(xiàn)線路跳閘的情況，就應立即對故障錄波器以及相關裝置進行檢查。如果這些裝置無明顯異常，可對消弧線圈、跳閘開關以及三相拐臂等裝置進行檢查；如果線路出現(xiàn)嚴重故障，應在震蕩完全消失的情況下進行強送電操作；如果斷路器經(jīng)常出現(xiàn)跳閘，就不能采取強送電的方式進行搶修。第二，開關跳閘。一般來講，開關跳閘可分為越級跳閘以及開關誤動等情況，需要經(jīng)過專業(yè)的分析才能選擇相應的搶修方案。如果只有變壓器的低電壓位置發(fā)生過流保護動作，可排除開關誤動等故障，一般是越級跳閘、母線故障等情況。因此，需對相關設備進行二次檢查。在第一次檢查期間，可重點對變壓器低電壓位置的過流保護區(qū)域進行嚴格檢查，包括主CT、母線、相關連接設備以及線路出口；在第二次檢查期間，可重點對各項裝置所對應的保護壓板進行嚴格檢查，并查看這些裝置是否存在漏投情況。同時，對線路開關所對應的保險裝置進行檢查，并查看這些保險裝置是否處在熔斷狀態(tài)。

（四）線路故障

線路屬于變電系統(tǒng)的基礎設施，其主要有電纜線路以及架空線路等形式。但由于線路極易受到雷雨以及大風等天氣的破壞，并且會在電壓以及風力的沖擊下遭到破壞，從而發(fā)生故障?；谶@一點，應在線路附近設置一些避雷針，并定期對電路進行檢修，避免線路發(fā)生嚴重故障。

二、設備出現(xiàn)故障的主要原因

（一）自然破壞

自然破壞主要有兩種：一是電擊破壞，二是風力破壞。電擊破壞主要發(fā)生在雷電天氣，當電線遭到雷擊后，電線以及其它設備就會被破壞，進而發(fā)生故障。而風力破壞主要發(fā)生在大風天氣，一些樹枝以及雜物容易被風吹到線路上，進而引起故障。

（二）材料較差

一些變電廠為了節(jié)約供電成本，便購買一些質(zhì)量較差的設備。當電網(wǎng)處在運行狀態(tài)中，這些質(zhì)量較差的設備便會產(chǎn)生大量諧波。而諧波則會使得設備發(fā)生機械振動并持續(xù)升溫，導致設備出現(xiàn)損壞，進而加大了設備故障的形成概率。

（三）管理不當

電力設備在長時間不間斷地運行中，其運行性能會不斷下降，并產(chǎn)生一定的老化以及磨損。但如果變電廠員工未能及時對電力設備進行檢查，便會加劇設備的損壞，進而增加設備故障的形成幾率。同時，如果變電廠員工在檢修過程中不能依照檢修準則以及技術要求來操作，便難以及時找出存在故障的設備。此外，如果變電廠員工沒能做好日常的設備維護工作，使大量設備受潮，就會降低設備的絕緣性能，進而增加故障的發(fā)生幾率。

三、電力設備的主要維修措施

（一）接地線安裝

在實際維護中，確保接地線的安裝工作至關重要。如果維護人員未能合理的對接地線進行安裝，不僅影響到設備維護的正常開展，還會威脅到自身的生命安全。因此，維護人員應做好接地線的安裝工作。首先，在安裝前應找到接地線的最佳安放位置，并盡量將接地線安放在易形成感應電壓的區(qū)域，以便增加安全效果。其次，在設備維護工作結(jié)束后，維護人員應及時將接地線拆除。在此期間，不能直接用手去拆除接接地線，而應采取相關的保護設備，包括絕緣手套以及絕緣棒，再來進行拆除工作。最后，維護人員應在外圍區(qū)域設置一些警示牌以及防護欄，避免外來人員闖入到維護區(qū)域內(nèi)。

（二）驗電操作

驗電操作主要是對設備的出線位置以及進線位置進行驗電處理，也是設備維護的關鍵環(huán)節(jié)。由于驗電操作屬于接地線安裝的上一個環(huán)節(jié)，需確保相關設備以及線路均處在停止供電的狀態(tài)中，才能展開接地線安裝工作。因此，維護人員需通過驗電操作來判斷設備以及線路是否處在供電狀態(tài)，以便為后續(xù)的接地線安裝以及閘門連接等工作提供安全保障。

（三）常規(guī)維護

常規(guī)維護主要是在運行設備以及運行線路中安裝相應的保護裝置，以防設備以及線路發(fā)生嚴重的短路故障。例如，可在變壓器的低電壓位置上安裝空氣斷路器，在變電器的高電壓位置上安裝跌落式熔斷器。但在選擇熔斷器時，應依照變電設備的運行情況來確定熔絲的規(guī)格，確保熔絲能夠在變壓器發(fā)生短路故障時快速熔斷。此外，如果變電器經(jīng)常發(fā)生過電壓故障，就應在變電器附近增加避雷裝置，確保變電器不會受到過電壓故障所帶來的影響。

（四）接地故障的日常維護

就設備維護工作來講，這是一項長期性的工作，并要求維護人員依照當?shù)靥鞖馓卣?、氣候特征以及地質(zhì)特征來選擇對應的維護方案。其中，接地故障是設備在運行中較為常見的故障，應重點對這類故障進行維護。一般來講，接地故障有著一定的隱蔽性，即使設備在運行中發(fā)生接地故障，設備以及線路仍然能夠保持運行狀態(tài)，使得維護人員難以及時查出此類故障。因此，技術人員在對接地故障進行維護時，應及時找出接地故障，并采取對應措施來處理接地故障，以免發(fā)生更為嚴重的電力故障。

四、預防設備出現(xiàn)故障的可行策略

（一）做好設備的監(jiān)測工作

一般來講，監(jiān)測工作不到位是引發(fā)設備故障的關鍵因素。如果沒能做好日常的設備監(jiān)測工作，就難以及時發(fā)現(xiàn)設備故障，進而影響到電路系統(tǒng)的運行。由此可見，做好設備的監(jiān)測工作是預防變電系統(tǒng)發(fā)生故障的首要任務。在科技不斷成熟的背景下，國內(nèi)監(jiān)測技術也有了大幅度的提升。監(jiān)測人員可將先進的感應設備充分應用到設備監(jiān)測當中，以便實時了解各項變電設施的運行狀況。因此，變電廠應加大對監(jiān)測技術以及監(jiān)測設備的研發(fā)力度，為監(jiān)測工作提供技術支持，以便監(jiān)測人員及時查出各項設備所存在的故障，從而為促進變電系統(tǒng)的可靠運行奠定基礎。

加強技術人員的維護水平

變電廠的技術人員應認識到設備維護的重要性，并主動增強自身的維護技能，做好變電器、線路以及其它設施的日常維護工作，確保變電系統(tǒng)能夠安全可靠地運行。同時，變電廠領導應加強技術人員的培訓，并通過各種豐富的活動來增強技術人員的維護水平。例如，組織一些電路維護競賽，在競賽中不斷提高技術人員的維護水平。變電廠還可選拔一些優(yōu)秀的技術人員去國內(nèi)外專業(yè)的機構進行學習，并將先進的維護技術充分應用到變電器、線路以及開關等設施的日常維護中，以此改善變電設施的運行性能。此外，技術人員應秉著負責的工作態(tài)度對各項變電設施進行管理，及時發(fā)現(xiàn)變電設施存在的故障，并嚴格依照維護準則以及技術要求對變電設施進行維修，以便確保變電設施能夠有序運行。

（三）加強電源管理

一般來講，合理操作電源是保證變電系統(tǒng)可靠運行的關鍵。因此，變電廠員工應加強電源管理，以此確保電源的安全。對于遠傳裝置以及輔助裝置，可選取適宜的供電方式來減少斷電帶來的影響。對于一級交流穩(wěn)壓設施，可對其進行穩(wěn)壓隔離處理，并將二級直流電源以及一級穩(wěn)壓電流相互換，以便讓逆變電源能夠可靠運行。在結(jié)束上述操作后，可將交流電壓輸入到遠傳裝置，以便增加系統(tǒng)工作效率。

結(jié)語：

設備檢修以及設備維護是一項技術要求較高的工作，也是確保電網(wǎng)系統(tǒng)安全運行的重要工作。變電廠領導以及員工需認真對待這項工作，并做好設備檢修以及設備維護的各個事項，將設備故障的發(fā)生幾率降到最低，確保變電系統(tǒng)的各項設備能夠可靠運行?？傊?，隨著設備檢修技術以及設備維護技術不斷成熟，國內(nèi)變電系統(tǒng)中各項設備的穩(wěn)定性也會不斷加強，必將為城鄉(xiāng)居民的生活以及城鄉(xiāng)企業(yè)的生產(chǎn)提供穩(wěn)定的電能保障。

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