35kV變電站設(shè)備常見(jiàn)故障及維護(hù)

趙凱

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，科技實(shí)力也在逐漸增強(qiáng)，加上城市化和建設(shè)新農(nóng)村的政策推進(jìn)，變電站作為發(fā)電廠與電源用戶之間的連接點(diǎn)也在電力發(fā)展中開(kāi)始進(jìn)行更新?，F(xiàn)今的電網(wǎng)樞紐中，變電站在整個(gè)電力系統(tǒng)中處于相當(dāng)關(guān)鍵的地位，本文就從35kV變電站設(shè)備出發(fā)，分析現(xiàn)今技術(shù)發(fā)展中一些常見(jiàn)的問(wèn)題，以及在高負(fù)荷的用電中可能產(chǎn)生故障，由此有針對(duì)性地分析可能出現(xiàn)的問(wèn)題，從而降低35kV變電站設(shè)備故障產(chǎn)生的影響。

關(guān)鍵詞：35kV變電站;設(shè)備;常見(jiàn)故障;維修

引言

35kV變電站主要由主變壓器，35kV設(shè)備區(qū)，35kV設(shè)備區(qū)，10kV高壓室，主控樓這五部分組成。通過(guò)主變壓器將電壓分為不同的電壓等級(jí)之后進(jìn)行電能的分配和傳送。繼電保護(hù)系統(tǒng)其主要目的是判斷設(shè)備能否正常運(yùn)行，明確故障區(qū)域。而繼電器的平穩(wěn)運(yùn)行也是實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要體現(xiàn)。繼電器還需要符合靈敏度高，穩(wěn)定性強(qiáng)，選擇性高等特點(diǎn)，同時(shí)值得注意的是，繼電保護(hù)裝置的最終目的是保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，同時(shí)繼電保護(hù)裝置也要實(shí)現(xiàn)對(duì)于不同部位的故障分析，進(jìn)行及時(shí)處理，有效隔離。繼電保護(hù)裝置由輸入，測(cè)量，邏輯以及執(zhí)行輸出環(huán)節(jié)組成。同時(shí)，繼電保護(hù)系統(tǒng)還可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行進(jìn)一步分類(lèi)，可以有效通過(guò)保護(hù)對(duì)象，保護(hù)裝置，被處理信號(hào)，功能和原理等不同進(jìn)行具體分類(lèi)。根據(jù)功能特點(diǎn)的不同，將繼電保護(hù)分為短路故障保護(hù)和異常運(yùn)行保護(hù)兩種。

1變電站繼電保護(hù)裝置的保護(hù)原理

1.1繼電保護(hù)裝置的概況

隨著目前現(xiàn)代化煤礦的發(fā)展進(jìn)程日益加快，涌現(xiàn)出各種新式的煤礦開(kāi)采設(shè)備及相關(guān)電器設(shè)備，各類(lèi)先進(jìn)創(chuàng)新技術(shù)已在煤礦物料開(kāi)采過(guò)程中得以使用。新型電氣設(shè)備對(duì)于礦井變電站的供電穩(wěn)定性有了更高的要求，加大了對(duì)煤礦電網(wǎng)的供電負(fù)荷。礦井所使用的各種鉆探機(jī)械的電機(jī)設(shè)備會(huì)在瞬間產(chǎn)生強(qiáng)大的電弧，這種光電效應(yīng)會(huì)使得周邊不穩(wěn)定的物質(zhì)氣化成氣體狀態(tài)，所產(chǎn)生的氣體會(huì)使得繼電保護(hù)裝置發(fā)生相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作，對(duì)出現(xiàn)被氣化的電力元件進(jìn)行有效的保護(hù)，及時(shí)將故障電力元件進(jìn)行斷開(kāi)，有效的減少了故障電力元件對(duì)整個(gè)煤礦電網(wǎng)安全平穩(wěn)運(yùn)行的影響。

1.2繼電保護(hù)裝置的保護(hù)類(lèi)型

根據(jù)煤礦惡劣的作業(yè)環(huán)境，結(jié)合實(shí)際工況條件，考慮到礦井內(nèi)夾雜著易燃易爆氣體，設(shè)計(jì)出的繼電保護(hù)裝置具有接地保護(hù)、漏電保護(hù)和過(guò)流保護(hù)等三種主要的保護(hù)形式，三種保護(hù)方式的主要工作原理如下。

（1）接地保護(hù)主要是當(dāng)各類(lèi)電氣設(shè)備失去絕緣性能后進(jìn)行的保護(hù)形式。當(dāng)電氣絕緣層發(fā)生破壞之后，就會(huì)使得電器的金屬外殼呈現(xiàn)出帶電狀態(tài)，接地保護(hù)可以使不帶電的金屬外殼進(jìn)行接地連接，針對(duì)于繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用，必須對(duì)關(guān)鍵電器設(shè)備進(jìn)行絕緣保護(hù)檢測(cè)。（2）漏電保護(hù)發(fā)生在基地保護(hù)之后，某個(gè)電器設(shè)備的絕緣特性繼續(xù)發(fā)生破壞，就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的漏電現(xiàn)象，對(duì)工作設(shè)備進(jìn)行破壞，甚至?xí)l(fā)瓦斯爆炸的安全生產(chǎn)事故，在礦井工作面必須采用漏電監(jiān)測(cè)及保護(hù)。（3）過(guò)流保護(hù)是特殊的一類(lèi)保護(hù)形式，由于煤礦生產(chǎn)為了提高生產(chǎn)效率，常采用大功率的用電設(shè)備以及機(jī)械設(shè)備，并且長(zhǎng)時(shí)間處于滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，因此常常會(huì)在電網(wǎng)中產(chǎn)生過(guò)電流，容易發(fā)生整個(gè)供電系統(tǒng)的短路。為了防止此類(lèi)現(xiàn)象發(fā)生，礦井變電站均會(huì)配備繼電保護(hù)裝置，根據(jù)對(duì)目前大多數(shù)煤礦企業(yè)的調(diào)研，繼電保護(hù)裝置也在不斷的發(fā)展并出現(xiàn)了電子式繼電保護(hù)裝置，對(duì)煤礦供電系統(tǒng)自動(dòng)化、智能化發(fā)展起到了促進(jìn)作用。

235kV變電站維護(hù)的重要意義

35kV變電站作為現(xiàn)今電網(wǎng)重要組成部分，是促使電力資源分配和使用的重要設(shè)備，但是當(dāng)前對(duì)于35kV變電站卻由于需求更多的變電站建設(shè)資源而容易忽視原本建立的變電站的維護(hù)工作。35kV變電站故障產(chǎn)生的原因主要有2個(gè)方面，一方面是相關(guān)設(shè)備較為陳舊，新型技術(shù)并沒(méi)有應(yīng)用到變電站的日常使用中去;另一方面則是后期日常的維護(hù)工作沒(méi)有做到位，使得35kV變電站的運(yùn)維方式還沒(méi)有進(jìn)行相應(yīng)的更新。

3 35kV變電站繼電保護(hù)的故障

3.1元件故障

元件故障主要是由于元件本身的質(zhì)量問(wèn)題以及設(shè)備維護(hù)不規(guī)范的影響，從而導(dǎo)致元件產(chǎn)生故障。元件本身的質(zhì)量問(wèn)題是由于設(shè)備廠家忽視產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)設(shè)備類(lèi)型的不匹配也會(huì)直接或間接導(dǎo)致安全問(wèn)題的出現(xiàn)。元件質(zhì)量缺陷會(huì)對(duì)繼電保護(hù)裝置功能造成直接影響，提高故障發(fā)生概率，從而影響整體運(yùn)行。

3.2缺乏繼電保護(hù)措施

由于變電站繼電保護(hù)設(shè)備存在相應(yīng)缺陷，同時(shí)設(shè)備配備的不完善以及整體技術(shù)水平低下，從而導(dǎo)致繼電保護(hù)方案無(wú)法實(shí)現(xiàn)高效落實(shí)，進(jìn)一步影響變電站運(yùn)作效率。

3.3隱形故障

隱形故障會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重危害。由于預(yù)防問(wèn)題不到位從而影響實(shí)際運(yùn)行等問(wèn)題都屬于隱形事故。例如，直流回路絕緣下降導(dǎo)致直流接地情況的出現(xiàn)，意外停電事故。隱形故障的處理難度相對(duì)較大，同時(shí)也難以實(shí)現(xiàn)全面預(yù)防。在日常用電過(guò)程當(dāng)中超過(guò)半數(shù)電路故障的直接原因都是隱形故障。因此，在日常電力作業(yè)過(guò)程中，要將隱形故障排查視為重中之重，做好故障排查，通過(guò)加強(qiáng)日常檢查工作，加大隱患排查力度實(shí)現(xiàn)隱患的有效杜絕。

3.4運(yùn)行故障

運(yùn)行故障會(huì)嚴(yán)重影響二次系統(tǒng)的運(yùn)行，常見(jiàn)的故障有開(kāi)關(guān)拒合和主變差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)。

4變電站繼電保護(hù)裝置故障解決技術(shù)探討

4.1越級(jí)跳閘故障處理

短路、漏電故障，過(guò)高的負(fù)載功率，導(dǎo)線太細(xì)等，均可能引起越級(jí)跳閘。不管何種緣由，越級(jí)跳閘均是由于整定、動(dòng)作時(shí)間的不同起步共同導(dǎo)致。

4.2控制回路故障處理

繼電保護(hù)系統(tǒng)中，二次回路故障是比較普遍的問(wèn)題。明確二次回路故障的具體位置，這是處理該故障的根本所在。面對(duì)類(lèi)似的情況，建議選擇回路拆除法來(lái)對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)故障進(jìn)行排除。

4.3直流系統(tǒng)接地故障排查

直流接地故障定位裝置也是煤礦電力系統(tǒng)相對(duì)比較普遍的產(chǎn)品。它的特征是不需要對(duì)直流回路電源予以斷開(kāi)，能夠在帶電的情況下找到接地故障。

4.4微機(jī)保護(hù)故障處理

（1）微機(jī)故障信息，對(duì)技術(shù)沒(méi)有過(guò)高要求的故障易于排除。有些故障可能沒(méi)有辦法憑我們的主觀經(jīng)驗(yàn)去排除。應(yīng)記錄好故障的基本特征，根據(jù)相應(yīng)的技術(shù)手冊(cè)操作來(lái)找出故障的根源，及時(shí)排除。（2）屏背面設(shè)備通常為屏側(cè)面裝設(shè)端子排;門(mén)頭上安裝了工作電源以及操作電源小型斷路器，同時(shí)還包括小母線、蜂鳴器以及警鈴。（3）屏正面設(shè)備，其中上部需安裝機(jī)繼電保護(hù)裝置，中上部左或是偏下可以安裝信號(hào)、動(dòng)作復(fù)歸按鈕。底端放置信號(hào)繼電器或是雙電源切換繼電器，另外再安裝必要的連接片或是信號(hào)燈。

4.5明確故障解決方案

常見(jiàn)的故障處理方法有替換法，直觀法，短接法，檢修更換原件法，逐項(xiàng)代替法和微機(jī)保護(hù)法五種。替換法主要是當(dāng)保護(hù)裝置元件出現(xiàn)故障時(shí)，可以通過(guò)替換來(lái)檢測(cè)原件是否損傷，通過(guò)排查來(lái)實(shí)現(xiàn)故障的處理。直接法相對(duì)簡(jiǎn)便，但是對(duì)工作人員的專(zhuān)業(yè)要求較高。直接法需要工作人員對(duì)繼電裝置所表現(xiàn)出的問(wèn)題進(jìn)行實(shí)際分析，明確具體故障位置以及原因，同時(shí)有效結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，做出針對(duì)性的處理。在處理開(kāi)關(guān)拒合狀態(tài)時(shí)可以使用直觀法。開(kāi)關(guān)拒合故障常見(jiàn)原因有開(kāi)關(guān)相關(guān)線路出現(xiàn)短路問(wèn)題，或者開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)焊死，或合閘卡住不能恢復(fù)位置。

結(jié)語(yǔ)

35kV變電站是確保電力正常運(yùn)行的重要組成部分，但是由于電力的擴(kuò)張建設(shè)，其日常維護(hù)和維修工作并沒(méi)有能夠得到妥善落實(shí)，此處我們列舉了較為常見(jiàn)的集中故障產(chǎn)生的原因以及相關(guān)的維護(hù)和維修方式，以便于35kV變電站能夠維持正常的工作，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展。

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