500kV變電運行故障的排查及解決對策

張勇志+王寧+劉政

摘 要：變電運行是電能傳輸轉(zhuǎn)換過程中非常重要的一個環(huán)節(jié)，變電設(shè)備繁雜多樣、原理復(fù)雜，在實際工作中該環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障的幾率比較高，為了保障電力設(shè)備完全穩(wěn)定運行，必須要迅速對變電設(shè)備故障進(jìn)行安全排除。文章分析了500kV超高壓變電運行工作中的常見故障，并提出了合理的排查及解決策略。

關(guān)鍵詞：500kV；變電運行；故障排查；故障解決

中圖分類號：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）32-0101-02

隨著社會經(jīng)濟進(jìn)入到高速發(fā)展階段，各行業(yè)對電能的需求量也在逐漸增加。500kV變電站作為國內(nèi)超高壓電網(wǎng)中常見的一種變電站，其供電穩(wěn)定性與供電可靠性對經(jīng)濟發(fā)展有直接影響。500kV變電站在運行的過程中，經(jīng)常會因為一些內(nèi)部因素或者是因為一些外部因素，導(dǎo)致變電設(shè)備發(fā)生故障，如果不能在短時間內(nèi)解決這些故障，必然會導(dǎo)致電網(wǎng)運行可靠性下降，影響經(jīng)濟發(fā)展，嚴(yán)重的還會引發(fā)重大事故。

1 變電運行過程中存在的安全問題

近些年我國社會經(jīng)濟快速發(fā)展，對供電可靠性提出了更高的要求，但是人們生產(chǎn)生活水平的提升使得社會整體的用電量大幅提高，對于變電運行安全和質(zhì)量要求也更為嚴(yán)格。但是變電運行安全問題也讓日益突出，人們對于變電運行故障與安全問題重視度不斷提升。

1.1 變電運行總體管理問題

變電運行總體管理主要內(nèi)容是技術(shù)管理。設(shè)備管理和人們的職業(yè)技能素質(zhì)管理詳細(xì)如下：（1）變電運行需緊密結(jié)合電網(wǎng)發(fā)展需求，積極應(yīng)用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，加強技術(shù)創(chuàng)新提高變電運行效率和質(zhì)量，并充分提高變電設(shè)備的運行水平；（2）通常情況下，變電設(shè)備主要有變壓器、接地開關(guān)、電流互感器、斷路器、避雷器、電容器和電壓互感器等，需加強設(shè)備的日常運行安全管理，將其作為電網(wǎng)設(shè)備運行維護(hù)的重要環(huán)節(jié)，保證設(shè)備使用性能；（3）變電站工作人員的個人素養(yǎng)對于變電設(shè)備的安全運行也有所影響，主要體現(xiàn)在變電設(shè)備操作，運行維護(hù)水平，需注重人才培養(yǎng)和變電運維隊伍的建設(shè)，也需定期進(jìn)行技能培訓(xùn)，從而提高工作人員的技能水平和綜合素養(yǎng)。

1.2 變電站設(shè)備管理

變電運行過程中最為嚴(yán)重的問題就是設(shè)備故障和誤操作，其會對電力系統(tǒng)的整體運行狀態(tài)造成直接影響，變電設(shè)備安全運行問題主要體現(xiàn)在以下兩個方面：（1）接地線管理，在安裝和拆除接地線過程中，變電運行操作人員必須配戴完善的防護(hù)用品，正確使用安全工器具，嚴(yán)格執(zhí)行電力安全工作規(guī)程關(guān)于停電的安全技術(shù)措施和倒閘操作有關(guān)規(guī)定。（2）變電運行設(shè)備巡視管理。在開展變電設(shè)備巡視過程中，電力企業(yè)可以采取一些措施來提升巡視質(zhì)量，比如，提高巡視人員的工作積極性；加強對巡視工作人員的技術(shù)培訓(xùn)，不斷提升其專業(yè)素養(yǎng)；建立科學(xué)的獎懲制度，并在工作中進(jìn)行落實。

2 當(dāng)前我國500kV變電運行發(fā)生故障的原因闡述

通常情況下，變電設(shè)備出現(xiàn)故障的類型主要為：主設(shè)備絕緣擊穿導(dǎo)致設(shè)備爆炸損壞；充油或充氣設(shè)備嚴(yán)重漏油或漏氣故障；直流系統(tǒng)絕緣故障；主變跳閘故障；線路故障等。

3 500kV變電站運行常見故障問題的解決方式

變電運行中常見的安全問題大多都是變電設(shè)備自身故障引發(fā)的，因此在故障排查時需注重變電設(shè)備的檢修和維護(hù)，這也是變電設(shè)備安全運維的主要舉措。一般情況下，變電設(shè)備檢修有驗電、接地線鋪設(shè)。但是變電運行對于技術(shù)性要求較高，同時因為變電設(shè)備運行較為復(fù)雜，在實際運行過程中，易出現(xiàn)電力系統(tǒng)以及設(shè)備故障問題。與此可見，變電運維對于系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求較為嚴(yán)格，若其中任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會與系統(tǒng)的整體安全運行相關(guān)。因此，需注重運行故障排查，這在一定程度上可有效維護(hù)系統(tǒng)的安全運行。

3.1 直流系統(tǒng)絕緣故障問題解決方式

（1）主動出擊，預(yù)防為主。在日常維護(hù)過程中應(yīng)該加強對變電設(shè)備的防雨、防潮以及防震等方面的性能進(jìn)行完善，從而增強直流系統(tǒng)的絕緣水平，預(yù)防事故發(fā)生。（2）提升直流系統(tǒng)的絕緣水平?？梢詫κ彝舛俗酉溥M(jìn)行一定程度的改進(jìn)，比如在潮濕、多雨的區(qū)域內(nèi)設(shè)立端子箱時應(yīng)該采用具備防潮、防雨功能的新型端子箱。（3）提升對直流系統(tǒng)運行維護(hù)工作的重視程度。比如，必須盡可能的確保直流 柜以及自動化屏等設(shè)備的干燥，從而為直流系統(tǒng)運行創(chuàng)造出良好的環(huán)境。另外，還應(yīng)該對直流系統(tǒng)的對地絕緣開展定期的巡查，保證其處于健康運行狀態(tài)。

3.2 主設(shè)備絕緣擊穿導(dǎo)致設(shè)備爆炸損壞故障解決方式

電氣設(shè)備如果在運行中處于過負(fù)荷或者是瞬時過電壓狀態(tài)，那么極有可能造成絕緣擊穿導(dǎo)致其發(fā)生損壞。所以，電氣設(shè)備應(yīng)該設(shè)置絕緣保護(hù)裝置，以便于提升設(shè)備運行的安全性。比如，變壓器在設(shè)計安裝過程中，應(yīng)該設(shè)置跌落式熔斷器以及避雷裝置。其中跌落式熔斷器主要是為了防止配變絕緣的熱擊穿，而避雷裝置的主要目的是為了對配變瞬時過電壓進(jìn)行保護(hù)。

3.3 充油或充氣設(shè)備嚴(yán)重漏油或漏氣故障解決方式

（1）所有管路、閥門的聯(lián)結(jié)不得小于5扣絲，且應(yīng)用耐油麻紗加粘合劑進(jìn)行聯(lián)結(jié)。（2）放油閥門應(yīng)鉛封，取油樣時，應(yīng)由值班人員進(jìn)行啟封監(jiān)護(hù)，放樣后及時關(guān)緊，擦干并監(jiān)視八小時，不滲漏后鉛封，保證放油閥門正確啟用。（3）為了保證橡皮墊使用可靠，要抽樣將橡皮墊在絕緣油中浸泡一至二天，觀察是否被乳化變形，判定是否合格。（4）在安裝檢修過程中，吊罩、拆卸或緊固螺栓時，按照對角線的方式同時進(jìn)行操作，對端蓋或法蘭在安裝前應(yīng)檢查是否平整，必要時先處理后進(jìn)行安裝。（5）安裝或大修后，需濾油或補充油時，夏季注入的油量應(yīng)略高于油位器紅線（中線），冬季注入的油量應(yīng)略低于油位器的紅線，運行中應(yīng)經(jīng)常監(jiān)視油位，并作記錄以利分析。（6）安裝變壓器時，嚴(yán)格按廠家規(guī)定的升高坡度進(jìn)行布置，放油管路的走向應(yīng)正確聯(lián)結(jié)，以保證安裝質(zhì)量。

3.4 主變挑戰(zhàn)故障解決方式

（1）主變?nèi)齻?cè)開關(guān)跳閘故障一般可以分成下述幾個方面endprint

加以研究：首先是低壓側(cè)位置產(chǎn)生過流保護(hù)拒動，或者是低壓側(cè)開展出現(xiàn)拒動的情況，影響母線的正常使用，并導(dǎo)致母線發(fā)生故障。其次是主變差動區(qū)位置產(chǎn)生故障，導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)二次事故。最后是因為主變的內(nèi)部運行出現(xiàn)問題，導(dǎo)致一些設(shè)備出現(xiàn)故障，影響了變電站的正常運行。導(dǎo)致主變?nèi)齻?cè)位置開關(guān)出現(xiàn)跳閘事故的原因比較多，但是都比較隱蔽，所以工作人員在對其進(jìn)行檢查時難度比較大。在排除掉故障之前，一般都需要先對所有目標(biāo)一次設(shè)備以及設(shè)備的保護(hù)掉牌著手檢查，如果經(jīng)過一段時間的檢查之后發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障的原因是因為設(shè)備內(nèi)部的線路出現(xiàn)跳閘等情況，要在短時間內(nèi)開展對應(yīng)的保護(hù)動作，并不斷的對其余方面的線路故障發(fā)生原因進(jìn)行檢查。（2）低壓側(cè)開關(guān)跳閘解決方式。變電站設(shè)備及系統(tǒng)的運行的過程中，有時還會出現(xiàn)主變低壓位置開關(guān)跳閘故障等情況，可以根據(jù)不同的跳閘程度來對跳閘的情況進(jìn)行劃分，一般可以將其劃分成為越級跳閘、開關(guān)舞動跳閘以及母線發(fā)生故障等。在對故障類型進(jìn)行判斷的時候，需要分別做好一次檢修和二次檢修，并且在檢修開展的過程中，如果發(fā)現(xiàn)主變低壓側(cè)位置發(fā)生電流保護(hù)，需要繼續(xù)對其內(nèi)部進(jìn)行檢查，判定故障的真實來源。

3.5 線路故障解決方式

（1）線路跳閘故障的解決方式。變電運行過程中，線路跳閘屬于最常見的一種故障表現(xiàn)形式，對變電運行的影響比較大。如果發(fā)生線路跳閘，工作人員需要先對保護(hù)動作狀態(tài)進(jìn)行檢查，保證所有的系統(tǒng)保護(hù)措施都可以正常的投入到使用中，再對故障的發(fā)生點以及故障可能會影響到的范圍進(jìn)行觀察與分析。在對故障進(jìn)行檢查時，一般會將檢查的首要目標(biāo)放在CT端口，并沿著線路逐漸的對其進(jìn)行更加深入的檢查，擴張檢查范圍。整個檢查過程要時刻關(guān)注線路的運行狀態(tài)以及油位、氣壓等方面的內(nèi)容，并適當(dāng)調(diào)整開關(guān)指示器，保證消弧線圈可以正常運行。還要關(guān)注二相拐臂以及一些相對比較重要的電磁性機構(gòu)設(shè)備，明確動力保險的運行情況，并始終保持彈簧處于正常工作狀態(tài)。從整體上來看，如果變電運行過程中發(fā)生線路性故障，工作人員首先需要檢查是否是因為自身原因?qū)е庐a(chǎn)生故障，之后對各種可能會產(chǎn)生故障的設(shè)備以及設(shè)備上的重點位置進(jìn)行全方位排查，找出問題發(fā)生的根本原因。（2）母線故障解決方式。母線故障的表現(xiàn)通常都比較明顯，但是依然有一些比較隱蔽的問題，可以通過故障錄波器來對這些隱藏起來的故障進(jìn)行全面檢測。錄波器可以顯示出故障波形，則代表被檢測部分母線已經(jīng)發(fā)生故障，需要停機檢查。母線的故障一般可以分成可隔離故障與不可隔離故障這兩個方面，如果難以區(qū)分，可以全部隔離，待問題解決后再開放母線輸電。

4 結(jié)束語

綜上所述，首先對當(dāng)前我國500kV變電運行發(fā)生故障的原因進(jìn)行了闡述，之后分別從常見變壓器故障問題解決方式、低壓側(cè)開關(guān)跳閘解決方式、線路故障的解決方式、母線故障解決方式4個方面，提出了具體化的故障解決方法，希望可以為后續(xù)工作的開展奠定基礎(chǔ)，提升工作質(zhì)量。

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