礦山變電站運行中的故障研究

摘 要：分析變電站運行中存在的故障，分別從創(chuàng)建運行監(jiān)測平臺、定期檢查輸電線路、加強(qiáng)變壓器維護(hù)檢修、指導(dǎo)工作人員安全用電、無功功率補償五個方面制定解決方案，提高變電站運行安全性，為礦山安全生產(chǎn)提供支持。

關(guān)鍵詞：礦山變電站;輸電線路;電氣設(shè)備

1 變電站運行故障

1.1 變電站運行監(jiān)測不到位

變電站運行監(jiān)測工作非常必要，可以及時發(fā)現(xiàn)運行中存在的故障與安全隱患。但是當(dāng)前在運行監(jiān)測方面存在一些問題，主要表現(xiàn)在以下幾點：第一，變電站運行監(jiān)測工作沒有按時展開，導(dǎo)致運行中設(shè)備存在的故障發(fā)現(xiàn)不及時;第二，監(jiān)測過程中數(shù)據(jù)采集比較片面，發(fā)現(xiàn)的故障缺陷上報不及時，容易導(dǎo)致變電站內(nèi)部調(diào)壓室保護(hù)裝置死機(jī)的問題;第三，監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。變電站實施運行監(jiān)測沒有制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，只是按照工作人員積累經(jīng)驗展開，降低監(jiān)測結(jié)果的有效性[1]。

1.2 變電站輸電線路故障

變電站輸電線路故障比較常見，主要表現(xiàn)在輸電線路零件故障、定點數(shù)據(jù)與故障點不準(zhǔn)確與單相故障等幾種形式。其中零件故障比較常見，原因是變電站內(nèi)部的一些零件老化而影響到性能，從而出現(xiàn)故障。定點數(shù)據(jù)方面，則是因為數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性無法得到保障，直接降低了輸電線路故障點的確定，需要在變電站檢修環(huán)節(jié)加強(qiáng)關(guān)注，解決輸電線路故障。

1.3 變壓器運維不及時

作為變電站內(nèi)部的關(guān)鍵設(shè)備，變壓器一旦產(chǎn)生故障，會直接威脅到變電站的正常運行。經(jīng)過變電站運行現(xiàn)狀分析，總結(jié)變壓器的運行維護(hù)不及時，發(fā)生問題之后沒有及時解決，導(dǎo)致溫度異常、噴油爆炸、漏油、套管閃絡(luò)、異常響聲等故障。技術(shù)人員必須定期組織變壓器的維護(hù)，針對發(fā)現(xiàn)的異?，F(xiàn)象分析原因，判斷是內(nèi)部故障還是外部故障，只有如此才能夠采用針對性的方案將其解決[2]。

1.4 工作用電安全面臨問題

對于變電站的運行，保證用電安全十分必要，但是這也面臨一些問題。首先，工作人員掌握的安全用電知識與技能有限，面對運行中出現(xiàn)的突發(fā)性問題無法靈活性解決;其次，對井下電氣線路的了解不夠深入，甚至電氣設(shè)備破損沒有發(fā)現(xiàn)，不僅會威脅到變電站安全運行，還會對現(xiàn)場安全生產(chǎn)造成影響。

2 變電站故障應(yīng)對舉措

2.1 創(chuàng)建運行監(jiān)測系統(tǒng)

因為變電站在運行中產(chǎn)生的故障無法直接觀察獲得，所以為了保證現(xiàn)場作業(yè)安全，會創(chuàng)建變電站運行監(jiān)測系統(tǒng)（如圖1）。變電站內(nèi)部的重要設(shè)施中放置傳感器，對變電站運行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測。此外，變電站運行中的電流、輸出功率與電壓損失率等，也是監(jiān)測的主要對象[3]。運用信息技術(shù)創(chuàng)新變電站運行系統(tǒng)，發(fā)揮現(xiàn)代化技術(shù)的優(yōu)勢，可以減少變電站內(nèi)部工作人員數(shù)量，將一些管理、監(jiān)督工作交給監(jiān)測系統(tǒng)負(fù)責(zé)，避免出現(xiàn)人才操作的失誤。因為變電站內(nèi)的工作量較大，所以始終沿用傳統(tǒng)的人工管理方式，一旦出現(xiàn)故障無法及時發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用運行監(jiān)測平臺，能夠?qū)⒃搯栴}解決，提高變電站運行的穩(wěn)定性。在監(jiān)測各項參數(shù)時，建議采用故障診斷技術(shù)，更加高效的發(fā)現(xiàn)、總結(jié)故障原因，消除現(xiàn)場潛在的安全隱患。

2.2 定期檢查輸電線路

搭建變電站運行監(jiān)測系統(tǒng)的作用只是發(fā)現(xiàn)故障，無法自行將故障解決，這主要是因為變電站的一些零件出現(xiàn)故障，進(jìn)而引發(fā)變電站運行危險。所以，當(dāng)變電站處于運行的狀態(tài)，要求工作人員深入檢查零件，特別是電路接線方法，加強(qiáng)變電站運行穩(wěn)定性。為此，務(wù)必要針對變電站輸電線路組織檢測，如果發(fā)現(xiàn)錯誤接線，必須及時糾正。電氣工程的負(fù)責(zé)人需要定期檢查井下輸電線接線，快速發(fā)現(xiàn)輸電線故障，并且予以處理，以免影響到作業(yè)的安全性。工作人員組織輸電線路檢查時，要加強(qiáng)對變電站運行、線路完整度的關(guān)注，如果發(fā)生現(xiàn)短路、未接地的突發(fā)性故障，可以在檢查之后及時處理，確保變電站的穩(wěn)定運行。

2.3 加強(qiáng)變壓器維護(hù)檢修

變壓器作為變電站內(nèi)部的關(guān)鍵設(shè)備，主要負(fù)責(zé)電壓轉(zhuǎn)換，將原本的高壓轉(zhuǎn)換成適合井下作業(yè)的特定電壓。所以，變壓器在井下作業(yè)中有非常重要的地位，也是保證變電站運行安全性的關(guān)鍵點。

第一，檢測變壓器絕緣性。變壓器設(shè)備絕緣性能決定運行的安全性，若絕緣性能欠佳，可能會導(dǎo)致漏電的現(xiàn)象;第二，檢測變壓器運行環(huán)境干燥性。通常變壓器需要設(shè)置在干燥的環(huán)境下，并且保證變電站良好的通風(fēng)性，以免環(huán)境濕度增加降低變壓器運行效果。建議關(guān)注人員維護(hù)檢修環(huán)節(jié)放置干燥劑，若已經(jīng)放置的干燥劑時間久遠(yuǎn)失效，必須及時替換，始終維持變電站內(nèi)部環(huán)境干燥性;第三，檢查瓦斯繼電器，變壓器內(nèi)部瓦斯繼電器裝置務(wù)必要保證靈敏度，實時監(jiān)督變壓器運行。

2.4 指導(dǎo)工作人員安全用電

如果變電站出現(xiàn)突發(fā)性故障，有可能是因為井下電氣設(shè)備損壞導(dǎo)致。一旦電氣設(shè)備破損，會引發(fā)短路事故，產(chǎn)生瞬間高載荷，對變電站造成的運行造成沖擊。所以，變電站工作人員要實時監(jiān)測井下運行狀況，規(guī)避電氣設(shè)備破損等問題，以免影響到變電站的穩(wěn)定性。

作業(yè)現(xiàn)場的電氣技術(shù)人員，要了解井下電氣線路原理，指導(dǎo)其他工作人員安全用電，如果條件允許也可以組織用電安全培訓(xùn)，及時發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備故障，以免形成強(qiáng)大的沖擊負(fù)載與瞬間高載荷。另外，在安全用電指導(dǎo)方面，應(yīng)該定期組織井下電路回路、備用電源回路、高壓控制回路的檢查，以免安全故障長期積壓損壞井下電氣設(shè)備。

2.5 無功功率補償

變電站中采用設(shè)備有時會產(chǎn)生大量無功功率，為了規(guī)避安全隱患需要及時處理。技術(shù)人員要認(rèn)識到無功功率過大對于變電站的影響，一方面會增加載荷，另一方面也會消耗大量電能，嚴(yán)重影響到礦井生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。建議定期檢測變電站設(shè)備產(chǎn)出的無功功率，同時檢查無功功率補償裝置的運行現(xiàn)狀，補償裝置運行前需要查看操作柜，保證整潔性，確保沒有安全隱患存在可以開啟操作柜與功率柜的輸入/輸出連接。隨后在設(shè)備投入運行之后，技術(shù)人員還要實時監(jiān)測工作環(huán)境溫度，一旦大于40℃必須馬上降溫處理，可以在變電站內(nèi)放置風(fēng)扇、空調(diào)等設(shè)備，既能夠交換空氣，又能夠達(dá)到降溫的目的。如果變電站溫度小于-10℃，為了保證電器元件的性能需要進(jìn)行保溫，提升環(huán)境溫度。

3 結(jié)語

綜上所述，井下生產(chǎn)離不開變電站，如果變電站運行中存在故障，便會阻礙井下生產(chǎn)的深入展開，也會降低工作效率。所以，管理與技術(shù)人員需要加強(qiáng)對變電站的重視，消除變電站運行中潛在的安全隱患，定期組織設(shè)備升級、更新與檢查，以免因為變電站故障而影響到礦山安全生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]郝明耀.常村煤礦礦井變電站相關(guān)二次設(shè)備運行可靠性分析[J].水力采煤與管道運輸，2019（04）：161-163.

[2]王少君.基于差動保護(hù)的礦井變電站防越級跳閘技術(shù)研究[J].機(jī)電工程技術(shù)，2019，48（04）：187-189.

[3]李開天.500kV變電站GIS設(shè)備的故障診斷與維護(hù)[J].自動化應(yīng)用，2019（02）：114-115.

作者簡介：

張繼保（1970- ），男，籍貫：山西省大同市廣靈縣，何時畢業(yè)于何校：2019.1太原理工大學(xué)，何專業(yè)：電氣工程及其自動化，學(xué)位：無，職稱：助理工程師，從事工作及研究方向：電氣工程。