變電運(yùn)行常見(jiàn)故障及排除方法探析

胡施君

摘要：隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，人們對(duì)供電的質(zhì)量又提出了新的要求。變電運(yùn)行是電網(wǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)供電系統(tǒng)的可靠性有著直接的影響。本文從我國(guó)電力應(yīng)用背景出發(fā)，首先分析了變電運(yùn)行過(guò)程中的常見(jiàn)故障原因，并對(duì)一些主要故障進(jìn)行了全面的歸納，針對(duì)這些故障及其原因，最后提出了一系列行之有效的變電運(yùn)行故障處理方法。本文的研究對(duì)電力系統(tǒng)的變電安全運(yùn)行有一定的指導(dǎo)作用，也為變電運(yùn)行維護(hù)人員提供了參考。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；變電運(yùn)行；故障處理

1前言

電力是人們生存和發(fā)展所必不可少能源，現(xiàn)代社會(huì)對(duì)供電的穩(wěn)定性和可靠性都有了很高的要求。作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，變電系統(tǒng)對(duì)是整個(gè)電網(wǎng)的安全運(yùn)行具有重要的影響。但是，隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，變電運(yùn)行壓力進(jìn)一步增加，因變電運(yùn)行故障而導(dǎo)致的斷電或安全事故時(shí)有發(fā)生，給人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大的影響。為了提高變電運(yùn)行的安全性、可靠性和高效性，必須對(duì)一些常見(jiàn)的故障類型進(jìn)行分類和分析，并有針對(duì)性地研究高效的解決辦法，把變電運(yùn)行過(guò)程中的故障概率降到最低。因此，本文對(duì)變電運(yùn)行過(guò)程中一些常見(jiàn)的故障進(jìn)行了總結(jié)歸納，并分析了其出現(xiàn)的原因，并最終給出有效的故障排除方案。

2變電運(yùn)行常見(jiàn)故障分析

2.1主要故障原因

變電運(yùn)行故障發(fā)生的原因有很多，大體可以歸為人員操作不當(dāng)、安全管理不善和設(shè)備更新滯后三大方面。首先，由于電力系統(tǒng)涉及的設(shè)備較多，技術(shù)性較強(qiáng)，對(duì)運(yùn)維人員的操作技術(shù)要求非常高，哪怕是一點(diǎn)小的失誤，都很有可能給今后的變電運(yùn)行埋下隱患。因此，人員操作是影響變電運(yùn)行可靠性的重要因素這一。其次是變電系統(tǒng)的管理原因，科學(xué)的管理是電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障，在設(shè)備管理、人員管理等方面的失誤也會(huì)造成變電運(yùn)行故障的出現(xiàn)。再次，變電系統(tǒng)設(shè)備長(zhǎng)期工作在惡劣的環(huán)境中容易受到各種意外的破壞，也會(huì)慢慢老化，若老舊的設(shè)備達(dá)到使用壽命后未能得到及時(shí)的更換，無(wú)疑會(huì)增加故障出現(xiàn)的可能性。

2.2常見(jiàn)故障分類

前已敘及，導(dǎo)致變電運(yùn)行故障原因有很多，其表現(xiàn)形式也多種多樣，但歸結(jié)起來(lái)，主要表現(xiàn)為以下幾種常見(jiàn)類型：

2.2.1接地故障

接地是電力系統(tǒng)的重要安全技術(shù)之一。變電系統(tǒng)中的接地按其目的來(lái)分主要有工作接地、保護(hù)接地、防雷接地和靜電接地四種。目前的接地系統(tǒng)一般由地上部分和地下部分組成，地上部分是指電氣設(shè)備的接地金屬及引線，地下部分則是埋入大地土壤中的金屬導(dǎo)體，主要有接地極、接地體、接地網(wǎng)等形式。接地系統(tǒng)中的任意部分出現(xiàn)異常都可能導(dǎo)致接地故障。例如，單相接地故障可以造成系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備電壓升高，從而發(fā)生變電運(yùn)行故障。

2.2.2斷路故障

斷路又稱為開(kāi)路，斷路故障是變電運(yùn)行故障的主要表現(xiàn)形式之一。斷路故障有著明顯的特征，例如電路出現(xiàn)斷點(diǎn)、電阻無(wú)窮大、電流為零等等。斷路發(fā)生的原因很多，電路中的開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)、定時(shí)器觸點(diǎn)損壞、保險(xiǎn)元件熔斷、導(dǎo)線斷裂、元件接觸不良、焊點(diǎn)虛焊、電路板開(kāi)裂等原因都會(huì)造成斷路現(xiàn)象。斷路故障比較復(fù)雜，其處理過(guò)程也較耗時(shí)耗力，并且故障范圍有可能進(jìn)一步擴(kuò)大。例如，如果在封閉回路中出現(xiàn)兩點(diǎn)接地，同級(jí)接地會(huì)發(fā)生保護(hù)誤動(dòng)，從而造成斷路故障。

2.2.3跳閘故障

跳閘故障是變電運(yùn)行中最常見(jiàn)的故障之一，它可以分為主變?nèi)齻?cè)跳閘故障、線路跳閘故障和主變低壓側(cè)開(kāi)關(guān)故障三種類型。所謂主變?nèi)齻?cè)跳閘是指主變壓器的高壓、中壓或低壓開(kāi)關(guān)的跳閘現(xiàn)象。該故障主要是由差動(dòng)區(qū)故障和內(nèi)部故障引起的，重瓦斯保護(hù)動(dòng)作等嚴(yán)重故障可能造成三側(cè)的開(kāi)關(guān)同時(shí)跳閘。線路跳閘可能是由于線路上的故障導(dǎo)致的跳閘，也可能是二次系統(tǒng)的保護(hù)裝置動(dòng)作造成的跳閘。主變低壓側(cè)開(kāi)關(guān)故障也很常見(jiàn)，例如開(kāi)關(guān)越級(jí)跳閘、開(kāi)關(guān)誤動(dòng)、母線故障都屬于主變低壓側(cè)開(kāi)關(guān)故障故障。

3常見(jiàn)故障的排除方法

3.1故障處理原則

變電運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障是必然的，只是概率問(wèn)題。既然無(wú)法避免，就需要運(yùn)維人員積極面對(duì)，做好變電運(yùn)行的故障處理工作。筆者認(rèn)為，變電運(yùn)行的故障處理過(guò)程中應(yīng)遵循幾個(gè)基本原則：一是及時(shí)反映原則。一旦收到故障信息，應(yīng)立即切斷故障點(diǎn)電源，將故障隔離開(kāi)來(lái)，避免其影響到其它正常的區(qū)域。二是處理及時(shí)原則。變電運(yùn)行故障對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的供電有著全局性的影響，對(duì)于當(dāng)今社會(huì)來(lái)說(shuō)，時(shí)間就是金錢，快速處理故障可以減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失。三是判斷準(zhǔn)確原則。運(yùn)維人員在處理故障時(shí)，應(yīng)綜合考慮各種因素，準(zhǔn)確地對(duì)故障的原因、影響等方面進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷。四是故障存檔原則。無(wú)論故障大小，只要出現(xiàn)了故障，都應(yīng)該實(shí)事求是地建立故障處理檔案，供今后總結(jié)分析使用。

3.2常見(jiàn)故障的處理

3.2.1接地故障的處理

不同的接地故障有不同的處理方法，下面以單相接地故障的處理為例。當(dāng)單相接地故障發(fā)生后，運(yùn)維人員接到維修命令后應(yīng)立即開(kāi)展接地故障排查工作。首先要詳細(xì)檢查變電所內(nèi)的電氣設(shè)備是否有明顯的故障跡象，若無(wú)，則進(jìn)一步對(duì)線路接地進(jìn)行排查。具體可以把母線分段運(yùn)行，并列運(yùn)行的變壓器分列運(yùn)行，從而鎖定單相接地區(qū)域。然后可以將母線無(wú)功補(bǔ)償電容器斷路器拉開(kāi)，操作中注意轉(zhuǎn)移負(fù)荷。最后可以通過(guò)試?yán)姆绞竭M(jìn)一步鎖定故障點(diǎn)，當(dāng)拉開(kāi)某條線路斷路器時(shí)，如果接地現(xiàn)象消失，則此處就是接地故障點(diǎn)。

3.2.2跳閘故障的處理

變電站主變開(kāi)關(guān)跳閘往往會(huì)伴隨著變壓器的跳閘，而后者出現(xiàn)前通常會(huì)出現(xiàn)油色、負(fù)荷、油溫、油位異常等征兆，所以跳閘故障的排查首先應(yīng)對(duì)變電站的切換站用電狀態(tài)檢查，其次再對(duì)直流系統(tǒng)進(jìn)行排查，還可以通過(guò)試送電的方式對(duì)變壓器進(jìn)行檢測(cè)。如果是線路保護(hù)動(dòng)作造成的跳閘，應(yīng)立即檢查變電所內(nèi)的設(shè)備，由動(dòng)作保護(hù)情況推斷大致的線路故障距離。如果是主變保護(hù)動(dòng)作或母線保護(hù)動(dòng)作造成的跳閘，則要先確定是否出現(xiàn)了系統(tǒng)穿越性故障和誤動(dòng)，迅速縮小故障范圍。最后可以組織專家進(jìn)行錄波分析，得出有效結(jié)論后繼續(xù)排查。

3.2.3線路故障的處理

線路故障的排查過(guò)程可由三個(gè)步驟完成，一是故障性質(zhì)的判斷，二是線路故障測(cè)距，三是線路故障定點(diǎn)。線路接地故障的排查可采用巡線法，初步排查樹(shù)木短接、導(dǎo)線斷線、異物附著等問(wèn)題。其次再對(duì)配電室進(jìn)行檢查，重點(diǎn)關(guān)注跌落熔斷器、避雷器、穿墻套管等關(guān)鍵組件。線路短路故障可以先根據(jù)熔斷器的保護(hù)動(dòng)作情況作出大致的推斷，例如電流速斷保護(hù)動(dòng)作可能是由于三相短路造成。線路斷線故障的主要原因可能是雷擊或外力破壞。

4結(jié)論

隨著工業(yè)化和城市化的不斷發(fā)展，變電運(yùn)行的安全性逐漸成為了電力事業(yè)的生存與發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一?？梢灶A(yù)見(jiàn)，在未來(lái)的十幾年內(nèi)，電網(wǎng)規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)大，變電運(yùn)行壓力進(jìn)一步增加，相關(guān)的設(shè)備維護(hù)工作也將更加艱巨。變電運(yùn)維人員必須不斷強(qiáng)化電力相關(guān)理論、善于總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、形成一套行之有效的變電運(yùn)行故障排除方案，創(chuàng)新運(yùn)用各種先進(jìn)的電力檢修技術(shù)，從而確保變電運(yùn)行的可靠，把可能出現(xiàn)的損失降到最低，促進(jìn)電力事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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