電力系統(tǒng)運(yùn)行中的故障分析及其排除方法探討

梁 默

（國網(wǎng)湖南省電力公司保靖縣供電分公司，湖南 保靖 416500）

電力系統(tǒng)運(yùn)行中的故障分析及其排除方法探討

梁 默

（國網(wǎng)湖南省電力公司保靖縣供電分公司，湖南 保靖 416500）

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高，人們的電力資源需求量逐步增大，對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)要求也日益嚴(yán)格。安全始終是我國電力系統(tǒng)發(fā)展的重要決定因素，只有系統(tǒng)各組成部分都能安全運(yùn)行，才能促成整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全和穩(wěn)定。文章對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行中的故障分析及其排除方法進(jìn)行了探討。

電力系統(tǒng)；電力故障；變電運(yùn)行；繼電保護(hù)；電線電纜

隨著我國電力事業(yè)的蓬勃發(fā)展，電力生產(chǎn)的規(guī)模越來越大，其系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)了不少問題，變電運(yùn)行故障、繼電保護(hù)故障、電線電纜等方面的故障就是影響電力系統(tǒng)有效運(yùn)行的主要問題。系統(tǒng)故障不僅影響著電力企業(yè)的發(fā)展進(jìn)步水平，也妨礙了用電安全，對(duì)我國的電力事業(yè)良好運(yùn)轉(zhuǎn)造成危害。本文分別對(duì)幾大主要故障的類型和排除方法進(jìn)行分析，并提出建設(shè)性的改善意見，以期對(duì)我國電力系統(tǒng)的完善和改進(jìn)工作提供借鑒和參考。

1 變電運(yùn)行中的主要故障和排除方法

變電運(yùn)行是否正常關(guān)乎整個(gè)電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定，但由于設(shè)備數(shù)量多且運(yùn)行復(fù)雜，導(dǎo)致了變電故障的頻繁發(fā)生，也給設(shè)備的維修養(yǎng)護(hù)工作造成了困難，及時(shí)排除故障可以保障電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

1.1 直流系統(tǒng)的接地故障

直流系統(tǒng)的接地故障是電力系統(tǒng)在運(yùn)行中最容易遇見的故障類型，該故障多是由二次線磨損、絕緣老化、雨水侵入等原因造成直流極性端的對(duì)地絕緣性能降低而引發(fā)的。

直流系統(tǒng)的接地故障一經(jīng)產(chǎn)生，變電工作人員必須立即停止站內(nèi)的二次回路、設(shè)備檢修等相關(guān)工作，并判明接地極性，再檢查系統(tǒng)的控制回路、信號(hào)回路、整流裝置等，及時(shí)排除故障。

對(duì)直流系統(tǒng)的接地故障進(jìn)行查找，一般都是采用的拉路法。查找過程中，變電運(yùn)行工作人員應(yīng)該沉著冷靜，分清主次，根據(jù)先檢查信號(hào)照明后檢查操作保護(hù)的順序進(jìn)行，并堅(jiān)持先室外后室內(nèi)的原則，依照程序，逐步縮小排查范圍，直至確定故障所在。如果故障排查涉及到調(diào)度所轄的設(shè)備，要先跟調(diào)度匯報(bào)，經(jīng)當(dāng)班的調(diào)度員同意后方可開展工作。

另外，在查找故障時(shí)，如果有取下熔斷器的必要，要嚴(yán)格按先拔正極熔斷器，再拔負(fù)極熔斷器這一順序進(jìn)行，恢復(fù)順序則恰恰相反。這樣做能夠防止寄生回路的影響，避免誤動(dòng)保護(hù)裝置而造成停電范圍的擴(kuò)大。

1.2 電容器的故障

最常見的電容器故障就是外殼溫度過高、膨脹、漏油以及聲音異常等現(xiàn)象。

一旦出現(xiàn)電容器故障，變電運(yùn)行工作人員應(yīng)該立即向調(diào)度匯報(bào)，申請(qǐng)檢修，并根據(jù)電容器故障情況制定專門措施進(jìn)行處理。如遇有電容器的爆炸著火情況，工作人員應(yīng)該使用干粉滅火器消滅火源，如果電容器的油流出造成火勢(shì)蔓延，就應(yīng)該用干燥的土和砂壓蓋油火；如果電容器熔斷器的熔絲熔斷了，變電工作人員對(duì)整組電容器放電后，應(yīng)該先檢查電容器的外觀是否完好達(dá)標(biāo)，當(dāng)確保所有故障都被排除了，方可更換型號(hào)、規(guī)格等都相匹配的熔斷器進(jìn)行重新送電，未查明故障原因前，不允許投入運(yùn)行之中。

1.3 儀用互感器的故障

變電運(yùn)行過程中出現(xiàn)的儀用互感器的故障主要有電壓和電流互感器故障這兩類。

電壓互感器的故障類型比較多，主要包括：互感器的熔斷器接連熔斷兩次，內(nèi)部有放電情況，外殼與引線之間有電火花、外殼冒煙、漏油等情況。電壓互感器一旦出現(xiàn)故障應(yīng)立即停電進(jìn)行檢查，排除隱患。

電流互感器運(yùn)行中出現(xiàn)最多的故障情形是：電流互感器漏油、開路、過熱、互感器內(nèi)部冒煙等。電流互感器出現(xiàn)開路時(shí)，應(yīng)使用絕緣工具對(duì)二次回路做短接，當(dāng)涉及到母差保護(hù)或主變差動(dòng)時(shí)，應(yīng)申請(qǐng)退出保護(hù)裝置的運(yùn)行。

電壓互感器與電流互感器都是構(gòu)成電力系統(tǒng)的設(shè)備基礎(chǔ)，一旦發(fā)生故障將會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成重大影響，必須加強(qiáng)這兩種設(shè)備的監(jiān)督巡視工作。

2 繼電保護(hù)系統(tǒng)的主要故障和處理辦法

電力系統(tǒng)故障時(shí)，繼電保護(hù)系統(tǒng)能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地檢測(cè)出故障原因，判斷問題出現(xiàn)點(diǎn)，并經(jīng)過自身的系統(tǒng)向維護(hù)人員釋放信號(hào)，這一系列的工作為快速處理系統(tǒng)故障提供了良好的條件。電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，系統(tǒng)的繼電保護(hù)故障種類也很多，只有處理好繼電系統(tǒng)故障，才能很好地保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行。

2.1 電流互感器飽和故障

電流互感器飽和的故障對(duì)電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)影響很大。隨著配電系統(tǒng)的設(shè)備終端的負(fù)荷不斷加大，一旦發(fā)生短路，短路電流就很大。如果是在系統(tǒng)靠近終端設(shè)備區(qū)域發(fā)生短路，短路電流有可能達(dá)到或是接近電流互感器的單次額定電流的上百倍。線路短路時(shí)，因?yàn)殡娏骰ジ衅麟娏鞒尸F(xiàn)飽和狀體，而再次感應(yīng)電流很小，甚至接近于零，將導(dǎo)致定時(shí)的限過流的保護(hù)裝置不能展開動(dòng)作。出口線的過流保護(hù)拒絕動(dòng)作而導(dǎo)致配電所的進(jìn)口線產(chǎn)生保護(hù)動(dòng)作，將會(huì)使配電系統(tǒng)產(chǎn)生斷電情況。

2.2 開關(guān)保護(hù)設(shè)備選擇不當(dāng)

正確選擇開關(guān)保護(hù)設(shè)備是一項(xiàng)非常重要的工作，現(xiàn)在有很多配電都在高負(fù)荷的密集地區(qū)建立開關(guān)站，也就是采用了“變電所”到“開關(guān)站”再到“配電變壓器”的供電、輸電模式。事實(shí)上，在尚未實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的自動(dòng)化的開關(guān)站里，我們應(yīng)該多用負(fù)荷開關(guān)或與其相接合的繼電器設(shè)備作開關(guān)保護(hù)設(shè)備。

2.3 常見的繼電保護(hù)故障處理辦法

2.3.1 短接法。所謂短接法，就是用短接線把繼電保護(hù)中涉及到的某一段回路連接起來，從而準(zhǔn)確地判斷故障發(fā)生的位置以及故障的位置是否位于短接處。

采用短接法能夠有效減小故障擴(kuò)散，對(duì)故障采取簡化的處理。比如：當(dāng)線路開關(guān)處在分閘狀態(tài)，用于控制回路的指示燈卻不亮，如圖1所示：

圖1

該圖的接線里，KTP指的是發(fā)生跳閘的繼電器，KB指的是防跳閉鎖的繼電器，GN是開關(guān)指示燈，KK是轉(zhuǎn)換開關(guān)，1、2分別為正、負(fù)電源。運(yùn)用短接法能夠準(zhǔn)確地判斷故障位置，但該方法適用范圍有一定局限，只適合解決回路開放、電磁鎖屏等的故障。

2.3.2 直接法。直接法主要用于處理繼電保護(hù)的故障中那些儀器檢查不到的盲點(diǎn)。比如，當(dāng)高功率開關(guān)發(fā)生拒合故障，在發(fā)出操作的命令之后，跳閘線圈還能夠正常工作，就證明回路還處在正常狀態(tài)，故障是在系統(tǒng)的內(nèi)部。當(dāng)一條110kV的線路發(fā)生故障時(shí)，就可以利用該方法檢查各個(gè)元件是否在斷裂情況。

如果發(fā)出了操作命令，跳閘線圈或閘接觸器仍然能夠動(dòng)作，就說明故障點(diǎn)發(fā)生于內(nèi)部。此時(shí)如果發(fā)現(xiàn)繼電器的內(nèi)部有明顯發(fā)黃或者是發(fā)出明顯的焦味的元件就能夠迅速判斷故障點(diǎn)所在。

2.3.3 參照法。通過將正常設(shè)備與非正常設(shè)備的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，找到不正常設(shè)備故障所在，該方法主要用在定值校驗(yàn)和檢查接線錯(cuò)誤中的故障。當(dāng)進(jìn)行設(shè)備更換和改造后的二次接線不能恢復(fù)正常時(shí)，可以參照同一類設(shè)備進(jìn)行接線。繼電器的定值校驗(yàn)中，如果發(fā)現(xiàn)某一繼電器的測(cè)試值同整定值相出入較大，不應(yīng)輕易對(duì)該繼電器的特性做判斷，而應(yīng)當(dāng)對(duì)繼電器的刻度值進(jìn)行調(diào)整，可采用同一表計(jì)對(duì)其他相同回路的同類繼電器進(jìn)行測(cè)量比較。

3 電線電纜的主要故障和解除措施

電線電纜是電力和信息等傳輸工作的重要媒介，關(guān)系著電力和信息等日常工作的運(yùn)行。對(duì)電線電纜的維護(hù)是電力和信息系統(tǒng)得以正常運(yùn)行的基礎(chǔ)條件。

電線電纜常見故障和解除措施見表1：

表1

在已經(jīng)出現(xiàn)的電線電纜故障中：第一是外力破壞導(dǎo)致電線電纜的絕緣外皮受到損傷；第二是電線電纜在電力輸送過程中常常處在超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，外部絕緣層容易被燒壞；第三是由于沒做好對(duì)電線和電纜產(chǎn)生熱量的快速散熱系統(tǒng)，過高的溫度極易導(dǎo)致外部絕緣層碳化；第四是因?yàn)殚L期工作，電線和電纜在電流產(chǎn)生熱量的影響下，導(dǎo)致絕緣體外面出現(xiàn)老化的現(xiàn)象；第五是有些電纜和電線存在設(shè)計(jì)不合理、粗細(xì)不達(dá)標(biāo)等質(zhì)量問題。針對(duì)故障問題：第一應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)電線電纜的監(jiān)督和管理等工作；第二要設(shè)計(jì)科學(xué)合理的電線電纜傳輸線路；第三要縮減對(duì)電線電纜的檢查工作周期，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并維修；第四應(yīng)該采用先進(jìn)的技術(shù)手段，有效利用電線電纜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

4 結(jié)語

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性等方面都提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)和要求。只有找準(zhǔn)電力系統(tǒng)的短板所在，并提出有效的解決策略，才能切實(shí)地提高系統(tǒng)的運(yùn)行能力，提高電力企業(yè)的競爭力和實(shí)力，促進(jìn)我國供電事業(yè)的健康發(fā)展。對(duì)于電力系統(tǒng)故障首先要做好預(yù)防工作，降低故障出現(xiàn)的頻率。還要找準(zhǔn)主要的故障類型，對(duì)變電運(yùn)行故障、繼電保護(hù)系統(tǒng)故障、電力電纜故障等幾大系統(tǒng)故障進(jìn)行深入分析和研究，制定切實(shí)可行的故障排除方案，保障電力系統(tǒng)安全運(yùn)行，保證電力企業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步，更好地滿足人們的用電需求。

[1]焦建輝．電力生產(chǎn)運(yùn)行中的故障分析與管理[J]．電子制作，2016，（22）.

[2]李坤．對(duì)電力生產(chǎn)運(yùn)行中出現(xiàn)的故障分析[J]．中國新技術(shù)新品，2014，（21）.

[3]李方震．淺析電力系統(tǒng)變電運(yùn)行中常見的故障類型及解決措施[J]．中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2017，（12）.

[4]孟蕊．淺談電力系統(tǒng)常見故障及對(duì)策[J]．中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2012，（S1）.

[5]高堅(jiān)．電力系統(tǒng)運(yùn)行中的繼電保護(hù)故障處理探討[J]．通訊世界，2014，（20）.

[6]丁金鑫，付偉峰．電線電纜常見故障原因檢測(cè)及預(yù)防探討[J]．時(shí)代農(nóng)機(jī)，2017，（2）.

[7]趙紅燕，王彥輝．電線電纜常見故障原因與預(yù)防措施[J]．科技展望，2016，（1）.

[8]魏慧新．電力生產(chǎn)運(yùn)行中的故障分析與管理[J]．經(jīng)營管理者，2013，（25）.

（責(zé)任編輯：秦遜玉）

TM712

1009-2374（2017）12-0251-02

10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.12.128

梁默（1983-），女（土家族），湖南人，國網(wǎng)湖南省電力公司保靖縣供電分公司助理工程師，研究方向：電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行與管理。

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