110kV變電站運(yùn)行常見(jiàn)故障及防控措施

魯春芳 孫凱 章欣

摘 要：變電站指的是電力系統(tǒng)中對(duì)電壓和電流進(jìn)行交換、接受電能和分配電能的重要場(chǎng)所。電廠生產(chǎn)的電能進(jìn)行降低電壓共居民使用或者遠(yuǎn)距離傳輸，均需要依靠變電站的作用。本文簡(jiǎn)單介紹了一下目前應(yīng)用最廣泛的110kV變電站，針對(duì)其在日常運(yùn)行及維護(hù)中電壓互感器及變壓器兩種設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析并提出相應(yīng)防控措施，希望能為后期110kV變電站正常運(yùn)行提供一定的參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：110kV變電站；故障；防控措施

中圖分類號(hào)：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

電力工業(yè)隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)能不斷增加，對(duì)電力系統(tǒng)供電安全性、穩(wěn)定性的要求也不斷提高。變電站是在電力網(wǎng)中重要的電力設(shè)施是各線路的連接點(diǎn)，變電站在接受電能并將其分配的同時(shí)，還能用于電壓的改變與交換，并對(duì)電流的方向進(jìn)行控制。[1]本文簡(jiǎn)要分析了110kV變電站在運(yùn)行過(guò)程中的常見(jiàn)問(wèn)題對(duì)促進(jìn)電網(wǎng)供電質(zhì)量的提高著重要的意義。

1 變電站功能概述

由于電力市場(chǎng)的需求日益增加，使人們對(duì)變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性需求不斷提高，變電站由多種設(shè)備組裝而成，用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓的調(diào)整及變換和對(duì)電力流向的控制。

變電站分類方式很多，以電力潮流分布作為分類標(biāo)準(zhǔn)，可以分為降壓變電站、升壓變電站和分配變電作用站。降壓變電站的作用是將電壓降低后進(jìn)行分配，電網(wǎng)上傳送來(lái)的高壓電經(jīng)過(guò)主變壓器實(shí)現(xiàn)降壓后傳輸至分配站。升壓變電站的是將電壓進(jìn)行提高后送至電力網(wǎng)進(jìn)行傳送，發(fā)電廠產(chǎn)生的電經(jīng)過(guò)主變壓器實(shí)現(xiàn)提升再經(jīng)電氣主接線系統(tǒng)輸出到電網(wǎng)中。轉(zhuǎn)換變電站通常是與降壓變電站結(jié)合使用，將降壓后的電能分配到指定的線路。

2 電壓互感器常見(jiàn)故障及防控措施

2.1 電壓互感器常見(jiàn)故障分析

電壓互感器的運(yùn)行質(zhì)量直接影響到變電站的供電質(zhì)量，其故障設(shè)備一般為內(nèi)部的電磁單元、電容器、絕緣單元。第一電磁單元故障兩個(gè)原因：（1）當(dāng)電壓互感器的運(yùn)行環(huán)境濕度大，電磁單元繞組阻性會(huì)因其受潮而改變，進(jìn)而導(dǎo)致電壓互感器不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)；（2）電磁單元質(zhì)量不合格，由于生產(chǎn)工藝水平低、安裝不當(dāng)?shù)?，使得電磁單元容易被損壞，導(dǎo)致電壓互感器出現(xiàn)故障。第二電容器故障主要是分壓電容未達(dá)其電壓負(fù)載的標(biāo)準(zhǔn)值（110kV變電站其標(biāo)準(zhǔn)值為20kV），原因可以分為兩方面：（1）油封出現(xiàn)滲油或受潮。當(dāng)油封滲油時(shí)，內(nèi)部溫度急劇升高，內(nèi)部構(gòu)件在高溫下?lián)p壞導(dǎo)致故障。當(dāng)油封受潮時(shí)，互感器內(nèi)部的介質(zhì)和電壓會(huì)被嚴(yán)重干擾，使電容器的容量下降；（2）電容器一次繞組末端連接點(diǎn)損壞或未設(shè)置，使電容器出現(xiàn)放電和懸浮電壓狀況，引起事故。第三絕緣單元故障至使互感器損壞，類絕緣單元是電磁單元和電容器兩設(shè)備之間的保護(hù)裝置。對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期的檢修和維護(hù)，是保障人員安全及設(shè)備穩(wěn)定的必要措施。存在于電容器和電磁單元間的電壓促使絕緣單元老化，從而減弱對(duì)二者的保護(hù)作用引發(fā)故障，因此運(yùn)維人員必須提定期進(jìn)行檢修及維護(hù)。

2.2 電壓互感器常見(jiàn)故障防控措施

電壓互感器發(fā)生的故障基本在設(shè)備內(nèi)部，需要采用經(jīng)驗(yàn)法和儀器檢查法相結(jié)合對(duì)實(shí)際狀況進(jìn)行排查。設(shè)備質(zhì)量問(wèn)題是首要關(guān)心問(wèn)題，應(yīng)先檢查每個(gè)設(shè)備單元各組件的合格情況。其次電壓互感器引線是否破損，如果破損互感器內(nèi)電壓會(huì)持續(xù)上升導(dǎo)致電壓失衡。再次檢查防雷措施是否得當(dāng)，避免出現(xiàn)避雷設(shè)備被擊穿，造成損壞。最后還應(yīng)考慮防潮散熱維護(hù)工作是否到位。工作人員結(jié)合以往經(jīng)驗(yàn)排除干擾因素后，確定大體故障位置應(yīng)使用紅外熱成像儀詳細(xì)了解設(shè)備內(nèi)部受損元件情況及位置，以便對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確維修。

3 變壓器常見(jiàn)故障及防控措施

3.1 變壓器常見(jiàn)故障分析

變壓器故障主要分為四類變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生故障、變壓器油箱外部發(fā)生故障、變壓器油質(zhì)變壞以及變壓器發(fā)出異常響聲。（1）變壓器油箱內(nèi)部故障，如發(fā)生匝間短路、相間短路、油面過(guò)低造成短路以及繞組接地等情況。（2）變壓器油箱外部故障，絕緣套管因老化等原因破損等原因引發(fā)接地短路、中性點(diǎn)接地或間短路等故障導(dǎo)致過(guò)電流。（3）變壓器內(nèi)部絕緣損壞從而形成局部放電，促使油質(zhì)分解。另一方面是絕緣層破損形成局部短路，造成高溫環(huán)境，使油質(zhì)過(guò)分氧化。（4）變壓器發(fā)出異常響聲現(xiàn)象，通常是由于變壓器貼片厚度不均或期間進(jìn)入雜質(zhì)亦或其鐵芯的緊固件松動(dòng)等原因引發(fā)。

3.2 變壓器常見(jiàn)故障防控措施

綜上所述，變電站運(yùn)維人員對(duì)變壓器的維護(hù)工作應(yīng)從以下幾方面入手，縮短巡視維護(hù)周期，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常，隨時(shí)觀測(cè)油溫情況，檢查變電站冷卻系統(tǒng)是否正常投入使用，以免造成油箱內(nèi)壓力過(guò)高、油溫上升。當(dāng)變壓器溫度持續(xù)上升時(shí)，應(yīng)檢查其負(fù)載是否存在較大變化，若存在超負(fù)荷運(yùn)行，可以降低負(fù)荷或負(fù)荷轉(zhuǎn)移或分散到其他變電站。如遇特殊情況，變電站負(fù)荷加重，此時(shí)需巡檢人員增加巡檢和維護(hù)次數(shù)，及時(shí)呈報(bào)電力調(diào)度報(bào)告，及時(shí)作出應(yīng)對(duì)措施。檢修時(shí)的檢定與試驗(yàn)要按規(guī)定進(jìn)行，對(duì)不合格項(xiàng)，分析產(chǎn)生原因，做好防護(hù)措施確保設(shè)備安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

4 結(jié)語(yǔ)

變電站作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，在正常供電過(guò)程中，一旦發(fā)生故障，電網(wǎng)的正常供電質(zhì)量便會(huì)受到影響，本文針對(duì)變電站中兩類重要組成設(shè)備經(jīng)常發(fā)生的故障進(jìn)行分析，并針對(duì)各項(xiàng)原因提出了相應(yīng)的解決辦法及防控措施，希望能為110kV變電站更好的運(yùn)行提供借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃婉貞.110kV變電站運(yùn)行及常見(jiàn)問(wèn)題分析[J].科技風(fēng)，2016，20：128.

[2]李賢.110kV變電站改造方法及施工分析[J].黑龍江科技信息，2010（34）：113-115.

作者簡(jiǎn)介：魯春芳（1988-），女，碩士，主要研究方向?yàn)殡姎夤こ膛c電氣設(shè)計(jì)。