變電站運(yùn)行中的設(shè)備維修檢查技術(shù)探析

摘要：隨著城市建設(shè)的擴(kuò)張，對電力能源提出了新的要求。變電站作為電網(wǎng)正常運(yùn)行的保障，在設(shè)備事故處理過程中設(shè)立防線，給電力設(shè)備的規(guī)范使用提供支撐。在變電過程中，設(shè)備的檢查和維護(hù)方案種類十分復(fù)雜，而且設(shè)備故障會嚴(yán)重威脅電力運(yùn)行的安全，是電網(wǎng)公司的生命線，所以需要找到提高變電站設(shè)備維修檢查水平的措施，保障電網(wǎng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

關(guān)鍵詞：變電站運(yùn)行；電力設(shè)備；設(shè)備維修檢查技術(shù)；電力能源；設(shè)備事故處理 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM621 文章編號：1009-2374（2017）10-0204-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.10.103

隨著國家電力工程的開展，電力體制逐漸改革，變電站作為調(diào)節(jié)電壓的場所，目的是把發(fā)電廠輸送過來的電在往遠(yuǎn)方輸送的過程中減少電量損耗。為了達(dá)到目的，變電站把電廠的輸送電路的電壓升高，在用戶用電之前把電壓降低，減少輸送導(dǎo)線上的電量損耗。它通過變電器將電網(wǎng)連接起來，進(jìn)行不同級別的電壓轉(zhuǎn)變。作為整個電網(wǎng)的中轉(zhuǎn)站，技術(shù)人員更加注重它的維修檢查工作，主要是利用現(xiàn)代化的技術(shù)進(jìn)行全方位的狀態(tài)檢測，根據(jù)得到的各方面數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的判斷，采取下一步的維修措施，保證變電器的正常工作。

1 變電站組成

變電站包括變壓器、互感器、開關(guān)設(shè)備和防雷設(shè)備這四個方面。只有對變電站的組成有所了解，才能開展設(shè)備的維修檢查工作。

1.1 變壓器

變壓器作為整個變電站的核心，根據(jù)結(jié)構(gòu)和工作原理可以分為三種：雙繞組變壓器、三繞組變壓器和自耦變壓器。根據(jù)工作效果可以分為升壓變壓器和降壓變壓器，前者用于電力系統(tǒng)輸出端變壓站，后者則是在末端變電站中使用。變壓器的電壓設(shè)置需要符合整個電網(wǎng)系統(tǒng)的電壓要求，為了在不同的電網(wǎng)環(huán)境中都能工作，有時候變電器需要切換分頭器。

1.2 互感器

互感器分為電壓互感器和電流互感器，它們的運(yùn)轉(zhuǎn)原理大致是一樣的，它們把高電壓設(shè)備的運(yùn)行電壓、高負(fù)載設(shè)備上的強(qiáng)電流、母線上的運(yùn)行電壓變成電網(wǎng)電路中的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的低電壓和弱電流。在整個荷載的運(yùn)行狀態(tài)下，可以進(jìn)行電壓和電流的二次互感，進(jìn)行進(jìn)一步的精準(zhǔn)調(diào)節(jié)。在電流互感器中，負(fù)載電路會出現(xiàn)類似于短路的二次繞組現(xiàn)象，但是這不是出現(xiàn)故障，所以絕對不能進(jìn)行開路斷電，否則會引發(fā)整個設(shè)備的燒毀。

1.3 開關(guān)設(shè)備

開關(guān)設(shè)備包括的種類比較多，比如斷路器、高壓熔斷器、隔離開關(guān)等，都是在電路中控制電路開合的設(shè)備。斷路器可以直接切斷電路或者接通電路；高壓熔斷器是在特殊的情況下，出現(xiàn)設(shè)備問題，電壓急劇升高，讓其中的特殊材料熔斷，自動斷開，防止設(shè)備和電路的進(jìn)一步損壞。大多數(shù)變電站用的就是空氣斷路器和六氟化硫斷路器。

1.4 防雷設(shè)備

防雷設(shè)備包括避雷針和避雷器，這些在變電站中都能經(jīng)?？吹?。避雷針是將變電站受到的電擊吸收，并且進(jìn)行傳達(dá)進(jìn)入大地，防止變電設(shè)備受到雷電流的攻擊。避雷器是對整個電路的保護(hù)，因為有些時候雷擊會發(fā)生在傳輸?shù)牡缆飞?，會產(chǎn)生過電壓，沿著輸送的線路進(jìn)入變電站（斷電器的操作也會產(chǎn)生過電壓），避雷器會進(jìn)行自動的放電，降低電路上的電壓，保障電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2 變電站中的設(shè)備狀態(tài)檢測技術(shù)

變電設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控，靠的是現(xiàn)在的先進(jìn)設(shè)備和現(xiàn)代化技術(shù)，按照設(shè)備的不同狀態(tài)建立立體的三維模型，進(jìn)行信息的采集、傳輸、處理、分析以及診斷。數(shù)字化的信息系統(tǒng)，可以對整個變電設(shè)備進(jìn)行實時的檢測，對變電器的運(yùn)行狀態(tài)提出操作意見?，F(xiàn)代化的技術(shù)大大減輕了檢測人員的工作負(fù)擔(dān)，也大大提高了工作效率，降低了工作人員對經(jīng)驗的依靠，實現(xiàn)了信息的可靠性、判斷的穩(wěn)定性，對出現(xiàn)的故障進(jìn)行原因分析，對即將出現(xiàn)的問題進(jìn)行預(yù)警報告，對下一步的操作和措施進(jìn)行規(guī)劃和指導(dǎo)。

現(xiàn)在常見的檢測法主要是預(yù)測法、時間秩序法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法。時間秩序法就是進(jìn)行不同時間的檢測，根據(jù)觀測值的反應(yīng)情況，進(jìn)行下一步操作的考慮；預(yù)測法就是根據(jù)現(xiàn)在良好數(shù)據(jù)的情況，進(jìn)行故障預(yù)測，通過這個方法得到的結(jié)果不太準(zhǔn)確，主要依靠技術(shù)人員的長期經(jīng)驗；人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法就是把歷史數(shù)據(jù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合，根據(jù)長期的數(shù)據(jù)分析，得到常見的故障原因。隨著現(xiàn)在電子技術(shù)的不斷發(fā)展，對變電設(shè)備的檢測變得越來越智能化、簡單化，大大提高了檢測水平。狀態(tài)的評估變得可靠，讓之后的維修工作變得更加有針對性，對設(shè)備的保養(yǎng)工作提供了數(shù)據(jù)信息基礎(chǔ)。

3 變電站運(yùn)行中的設(shè)備維修和檢測

3.1 加強(qiáng)變電站設(shè)備的使用管理

變電站的設(shè)備管理系統(tǒng)包括使用、保養(yǎng)、維修三大部分，不同部分的技術(shù)人員不同，掌握的技術(shù)知識也不一樣，這樣更具有針對性和專業(yè)性，但是卻減少了工作人員的交流機(jī)會。因為機(jī)器是各部分結(jié)合在一起的整體，每一環(huán)節(jié)都是相互聯(lián)系的，如果想提高整體系統(tǒng)的性能就需要每一環(huán)節(jié)的控制，每一環(huán)節(jié)的鋪墊就要加強(qiáng)技術(shù)人員的交流、團(tuán)隊的合作。提高工作效率，降低機(jī)械成本投入是整個體系的根本目的，操作人員和維修人員的交流，可以讓技術(shù)人員指導(dǎo)應(yīng)該避免哪些操作失誤，維修人員可以指導(dǎo)機(jī)械真正的問題在哪里，這樣不僅僅降低了錯誤操作出現(xiàn)的機(jī)械故障，而且提高了維修的效率。要提高團(tuán)隊的機(jī)械保養(yǎng)觀念，以生產(chǎn)為中心，但是不能為偏重點，要保證機(jī)械的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，保證生產(chǎn)進(jìn)程的順暢，降低生產(chǎn)過程中變電設(shè)備故障帶來的維修費(fèi)用，提高生產(chǎn)的效率，這樣不僅帶來更好的維修主動性，還能提高資金的使用效率。

3.2 過電壓的影響

過電壓故障屬于最常見的變電設(shè)備故障問題，在實際工作中，斷電器的不規(guī)范使用會導(dǎo)致過電壓的產(chǎn)生，給變電設(shè)備造成損傷，所以技術(shù)人員要特別注意規(guī)范操作。高電壓的一側(cè)是電流進(jìn)入的線，由于是架在外面的高空塔上，所以戶外雷擊的影響會非常大，雷擊會引發(fā)電壓升高，這時候電壓過于高，會造成電網(wǎng)內(nèi)部的電磁能量轉(zhuǎn)換，會燒毀變電器內(nèi)部的絕緣橡膠，會出現(xiàn)失火的情況。對于電壓的檢測一定要仔細(xì)，并且隨時記錄，尤其是在春夏季雷雨高發(fā)期，要做好避雷設(shè)備的準(zhǔn)備工作。

3.3 短路故障和短路處理

短路作為電路系統(tǒng)中最常見的電網(wǎng)故障，包括負(fù)載短路、接地短路等。短路時，整個電網(wǎng)系統(tǒng)的電流會急劇飆升，電流的增大會在電網(wǎng)中產(chǎn)生大量的能量，導(dǎo)致電路出現(xiàn)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，巨大的電動力導(dǎo)致電路的燒毀和設(shè)備的損壞。

想要預(yù)防電路短路問題的發(fā)生，就要安裝短路保護(hù)器，比如高壓的線路上熔絲的運(yùn)用、低壓線路上空氣短路器的安裝。短路保護(hù)要根據(jù)整個電路系統(tǒng)的實際情況，如不同地方的電壓、電流規(guī)格不一樣，制定不同的保護(hù)方案，保證變壓設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.4 變壓器的定期維護(hù)

變壓器的組成十分復(fù)雜，包括器身、變壓器油、冷卻裝置等。變壓器的主要部件是鐵芯和繞組，鐵芯是為了讓整個感應(yīng)裝置處于良好的磁感應(yīng)狀態(tài)，保證整個磁場的閉合和強(qiáng)度，大大提高轉(zhuǎn)換電壓的能力，而且鐵芯還能起到支撐的作用。

變壓器的定期維護(hù)包括對變壓油的定期更換，保證油質(zhì)呈透明的淡黃色的標(biāo)準(zhǔn)；定期用紅外線測溫儀器進(jìn)行溫度控制，保證上層的油溫在允許的范圍內(nèi)；還要檢查整個容器時候是否完好，防止變壓油的泄露。

3.5 斷路器故障

斷路器的故障包括機(jī)械故障和電器故障。在發(fā)現(xiàn)故障的時候，一般先進(jìn)行機(jī)械故障排除再進(jìn)行電器故障的排查。機(jī)械故障就是斷路器本身需要更新，一般就是機(jī)械配件的老化和損傷，導(dǎo)致機(jī)械機(jī)構(gòu)的非正常運(yùn)轉(zhuǎn)或者外部的雷擊導(dǎo)致裝置的失靈。斷路器種類比較多，所以注重的點也不一樣，比如空氣斷電器，需要進(jìn)行空氣的氣密性檢測、絕緣性檢測，保證電器開關(guān)的正常運(yùn)行。斷電器的故障屬于比較簡單的故障，在排查的時候一般也比較簡單，但是需要特別注意引起故障的原因，排除電路的根本問題。

3.6 電壓互感器的事故處理

電壓互感器作為變電器的核心，非常脆弱，因為在磁場感應(yīng)的時候會產(chǎn)生很大的熱量，經(jīng)常會發(fā)生保險絲的熔斷，如一次側(cè)和二次側(cè)的保險出現(xiàn)熔斷，伴隨著冒煙、燒焦氣味，在引線末端放出電火花、外殼漏電等問題，都需要先停止電壓互感器的工作，進(jìn)行問題的排查和檢測。當(dāng)一次側(cè)和二次側(cè)中有一根熔斷的時候，指示燈會熄滅，并且接低電壓表指針恢復(fù)到零位置；電壓互感器的電表出現(xiàn)不穩(wěn)定等問題的時候，需要拉起電壓互感器的隔離開關(guān)，檢測外部是否出現(xiàn)故障，并且及時修復(fù)保險系統(tǒng)，時刻要注意安全問題。

3.7 完善變電站設(shè)備的安全體系

加強(qiáng)變電站的設(shè)備管理中最重要的就是安全管理，提前發(fā)現(xiàn)問題故障，找到解決根源的高效辦法，把事故在發(fā)生前就制止，讓變電器設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，防止零件事故出現(xiàn)連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致事故進(jìn)一步擴(kuò)大。加強(qiáng)技術(shù)人員的技術(shù)培養(yǎng)，提高團(tuán)隊的整體綜合素質(zhì)，讓安全工作真正地落到實處，真正做到有責(zé)任心，讓工作正常運(yùn)轉(zhuǎn)，讓變電站的設(shè)備得到全方位的保養(yǎng)和護(hù)理。

4 結(jié)語

綜上所述，在變電站的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，難免會出現(xiàn)設(shè)備的故障問題，作為技術(shù)人員需要采取對應(yīng)的適應(yīng)性的維護(hù)措施，提高生產(chǎn)效率的同時，保證設(shè)備的優(yōu)良狀態(tài)，及時維護(hù)保養(yǎng)，提高使用壽命。工作人員在變電站的工作中，要不斷進(jìn)行工作的總結(jié)，對變電站設(shè)備常見的故障進(jìn)行記錄，運(yùn)用現(xiàn)代化的檢測技術(shù)，及時對電網(wǎng)進(jìn)行保養(yǎng)。加強(qiáng)對工作人員綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，保證工作的認(rèn)真負(fù)責(zé)，加強(qiáng)工作人員之間的交流和互動，讓工作呈現(xiàn)流水狀，保證每一環(huán)節(jié)的緊密聯(lián)系。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：張耀東（1968-），男，河南延津人，供職于國網(wǎng)河南延津縣供電公司，研究方向：電力系統(tǒng)及其自動化。

（責(zé)任編輯：小 燕）