電力系統(tǒng)中變電運(yùn)行設(shè)備的維護(hù)技術(shù)分析

祁奕淞 國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司福清市供電公司

我國(guó)電力事業(yè)逐步發(fā)展，變電站的建立和使用可以將電力輸送到各個(gè)地區(qū)，是電力系統(tǒng)的重要組成部分，在設(shè)備維護(hù)工作中，具有一定的復(fù)雜性，容易出現(xiàn)設(shè)備故障問(wèn)題和短路問(wèn)題，再加之維護(hù)操作復(fù)雜，驗(yàn)收工序繁瑣，對(duì)維護(hù)作業(yè)隊(duì)伍人員的操作技術(shù)和能力的要求越來(lái)越高。因此，工作人員必須重視機(jī)器的保養(yǎng)工作，確保變電過(guò)程的正常運(yùn)行，及時(shí)處理開(kāi)關(guān)異常情況，構(gòu)建完善的維護(hù)體系，加強(qiáng)定期檢修工作，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，更好地服務(wù)社會(huì)。

一、常見(jiàn)的變電運(yùn)行設(shè)備故障

（一）電壓故障

電壓故障也可以稱(chēng)之電壓過(guò)載，戶(hù)外的變壓器在極端天氣的影響下，因?yàn)槔讚舻纫蛩?，在運(yùn)行過(guò)程中，瞬間接受超高壓，可能內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生損壞，避雷設(shè)備的作用有所減弱，直接導(dǎo)致變壓設(shè)備發(fā)生故障，如果此時(shí)施工技術(shù)人員的操作錯(cuò)誤，還會(huì)使得變壓器兩端電壓過(guò)高，出現(xiàn)燃燒等情況。為了充分發(fā)揮變電運(yùn)行設(shè)備的功能和作用，就必須重視輸電線(xiàn)的架設(shè)，提升架空類(lèi)線(xiàn)路的穩(wěn)定性。

（二）跳閘故障

跳閘現(xiàn)象屬于所有電力系統(tǒng)中最為常見(jiàn)的故障之一，一旦出現(xiàn)跳閘的情況，將直接導(dǎo)致停電（短時(shí)間）。而影響跳閘故障的因素有很多，一般來(lái)講可以歸納為3 個(gè)方面：1.越級(jí)跳閘；2.開(kāi)關(guān)錯(cuò)誤導(dǎo)致的跳閘；3.母線(xiàn)的跳閘[1]。使得供電的可靠性受到影響，引發(fā)跳閘的原因繁雜，誤動(dòng)現(xiàn)象較為頻繁，因此在設(shè)備維修和技術(shù)勘查過(guò)程中，必須進(jìn)行具體的表征檢測(cè)才能確定電壓故障的根本原因，解決電力運(yùn)行設(shè)備問(wèn)題。

（三）短路故障

短路問(wèn)題的根本原因是“巨大的電流流經(jīng)”，直接加大了變壓器負(fù)載，圈絕緣漆被燒毀，影響正常的變電工作，其次電氣設(shè)備非正常觸地行為，也會(huì)影響設(shè)備的穩(wěn)定性，使得變壓器無(wú)法正常工作，油質(zhì)發(fā)生改變，在外界因素的影響下直接出現(xiàn)短路行為，形成難以有效控制的電動(dòng)力。這就要求在今后工作中，施工管理者應(yīng)該增加熔斷器的數(shù)量，在兩側(cè)安裝相應(yīng)的防護(hù)裝置，控制此類(lèi)問(wèn)題的發(fā)生。

（四）其他問(wèn)題

除了以上提到的影響因素，在變電運(yùn)行設(shè)備的常態(tài)化運(yùn)行中，還會(huì)出現(xiàn)避雷器故障問(wèn)題，容易導(dǎo)致引線(xiàn)被燒毀，電力系統(tǒng)變電不穩(wěn)定等行為，對(duì)各種設(shè)施帶來(lái)傷害。再加之很多變電設(shè)備的使用年限過(guò)長(zhǎng)，外部零件多出現(xiàn)老化，影響電力傳輸?shù)姆€(wěn)定性，生銹、接口松動(dòng)、受潮、變質(zhì)等情況會(huì)導(dǎo)致油漆風(fēng)干脫落，出現(xiàn)安全隱患，直接降低變電設(shè)備安全隱患，加大變電運(yùn)行管理難度。

二、變電運(yùn)行設(shè)備的維護(hù)技術(shù)要點(diǎn)

（一）驗(yàn)電

在運(yùn)行設(shè)備檢修之前，技術(shù)人員應(yīng)該確定設(shè)備是否處于有電壓狀態(tài)，因此應(yīng)該先進(jìn)行驗(yàn)電，避免出現(xiàn)帶電的設(shè)備接地，造成安全事故，因此必須在進(jìn)出線(xiàn)兩側(cè)分別驗(yàn)電。避免誤入帶電間隔，維修檢查人員配帶絕緣手套，使用質(zhì)量合格的驗(yàn)電工具裝設(shè)接地線(xiàn)，接電線(xiàn)的設(shè)置位置應(yīng)該合理，為了避免設(shè)備檢修區(qū)域突然來(lái)電，應(yīng)該將位置設(shè)置在可能產(chǎn)生感應(yīng)電壓的部位，確保檢修工作人員的安全，消除已經(jīng)停電的變電設(shè)備中的電壓和剩余電荷。

（二）跳閘檢測(cè)

當(dāng)出現(xiàn)跳閘故障時(shí)，檢查故障線(xiàn)路CT和線(xiàn)路出口，對(duì)跳閘開(kāi)關(guān)進(jìn)行檢查，技術(shù)人員還應(yīng)該查驗(yàn)電力線(xiàn)路、三銅拐臂、消弧線(xiàn)圈、開(kāi)關(guān)位置指示器、動(dòng)力保險(xiǎn)接觸、彈簧儲(chǔ)能狀況等，發(fā)現(xiàn)是否是因?yàn)榫€(xiàn)路和出現(xiàn)的設(shè)備跳閘。在主變低壓側(cè)開(kāi)關(guān)跳閘檢測(cè)中，應(yīng)該觀(guān)察保護(hù)動(dòng)作狀況，利用一次設(shè)備的檢查對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行判斷，如果低壓側(cè)出現(xiàn)過(guò)流保護(hù)動(dòng)作，基本可以排除低壓側(cè)開(kāi)關(guān)誤動(dòng)和故障開(kāi)關(guān)拒動(dòng)這兩種情況，判斷電力線(xiàn)路故障，重視保護(hù)壓板的檢查，對(duì)低壓側(cè)過(guò)流保護(hù)區(qū)進(jìn)行重點(diǎn)檢測(cè)，如果同時(shí)出現(xiàn)過(guò)流保護(hù)動(dòng)作+線(xiàn)路保護(hù)動(dòng)+無(wú)跳閘情況，則可以判定為變壓器線(xiàn)路故障。如果變壓器低壓側(cè)CT--電力線(xiàn)路CT 無(wú)異常情況，基本可以判定線(xiàn)路故障開(kāi)關(guān)拒動(dòng)，技術(shù)人員需要拉開(kāi)舉動(dòng)開(kāi)關(guān)兩側(cè)刀閘，對(duì)電力設(shè)備恢復(fù)供電[2]。

（三）設(shè)備維護(hù)

提升技術(shù)應(yīng)用效率，設(shè)計(jì)檢測(cè)指標(biāo)，準(zhǔn)確的排查故障，針對(duì)不同變電運(yùn)行設(shè)備問(wèn)題進(jìn)行針對(duì)性的防護(hù)，做好精準(zhǔn)排查，對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行監(jiān)測(cè)，提升技術(shù)應(yīng)用效率，并將監(jiān)測(cè)成果反饋給人工，之后技術(shù)人員進(jìn)行檢測(cè)、維修，將故障影響降至最低。提升變電系統(tǒng)中的運(yùn)行和維護(hù)能力，建立電力應(yīng)急系統(tǒng)，運(yùn)用信息化技術(shù)，初步識(shí)別故障類(lèi)型，將特殊巡視與遠(yuǎn)程巡視、全面巡視相結(jié)合，優(yōu)化運(yùn)維管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)變電系統(tǒng)中的問(wèn)題，改進(jìn)技術(shù)應(yīng)用方式，利用自動(dòng)控制技術(shù)、電力控制裝置、智能識(shí)別技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)相結(jié)合，鎖定故障設(shè)備，對(duì)反饋信息進(jìn)行識(shí)別。在降低人工排查頻率的情況下，降低意外事故的發(fā)生概率，提升設(shè)備維護(hù)的專(zhuān)業(yè)性和技能性，密切注意電力系統(tǒng)變電狀況，做好安全防護(hù)工作。

三、具體案例分析——以HB220kV 輸變電系統(tǒng)運(yùn)維管理為例

HB220kV 變電站屬于非政府投資的新建項(xiàng)目，是智能化變電站的一種，采用“少人值守”+“集中監(jiān)控”的模式對(duì)變電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備監(jiān)測(cè)和維護(hù)管理，對(duì)線(xiàn)路的可靠、穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。具體措施如下：

（一）常規(guī)維護(hù)檢查

在變電設(shè)備上安裝地線(xiàn)，安裝合理的避雷裝置，尤其在遇到極端天氣時(shí)避免電線(xiàn)出現(xiàn)電壓故障現(xiàn)象，減少電壓事故的發(fā)生，在斷電之后對(duì)地線(xiàn)進(jìn)行安裝和拆卸，先安裝接地端，規(guī)范開(kāi)展工作，重視操作步驟，減少電工的錯(cuò)誤行為。在處理變電設(shè)備的跳閘故障中，有效審查一次設(shè)備工作情況，對(duì)出現(xiàn)跳閘的現(xiàn)象進(jìn)行種類(lèi)的斷定，關(guān)注主變低壓側(cè)過(guò)流保護(hù)位置，核查直流保護(hù)是否出現(xiàn)斷開(kāi)情況，查驗(yàn)線(xiàn)路CT 和出口之間有無(wú)產(chǎn)生故障現(xiàn)象，將拒動(dòng)開(kāi)關(guān)刀閘全部拉開(kāi)，采用開(kāi)關(guān)代為輸送方式，在恢復(fù)供電后，解決跳閘故障問(wèn)題。當(dāng)出現(xiàn)短路問(wèn)題之后，及時(shí)地將電源切斷，確定線(xiàn)路跳閘的原因，檢查一次設(shè)備/二次設(shè)備，在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)瓦斯保護(hù)動(dòng)作進(jìn)行檢查，加強(qiáng)對(duì)變壓器查驗(yàn)力度，檢查主變?nèi)齻?cè)差動(dòng)，如果發(fā)現(xiàn)瓦斯繼電器中存在氣體，應(yīng)該對(duì)內(nèi)部氣體進(jìn)行針對(duì)性的分析，提升對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)監(jiān)控的力度，對(duì)安全隱患加以消除，利用智能化設(shè)備對(duì)常見(jiàn)的故障進(jìn)行預(yù)警和排查，快速地作出判斷，提升變電運(yùn)行設(shè)備維護(hù)的效率。

（二）保護(hù)裝置設(shè)備異常處理

試分合開(kāi)關(guān)，退出母差上的流變次級(jí)端（由繼保專(zhuān)業(yè)人員完成），防止一次合環(huán)影響母差，取下保護(hù)屏柜上的軟壓板，防止保護(hù)拒動(dòng)，保護(hù)裝置異常運(yùn)行時(shí)，申請(qǐng)停用保護(hù)裝置，及時(shí)查找異常原因，加強(qiáng)設(shè)備的優(yōu)化，嚴(yán)格按照制度要求，對(duì)易發(fā)生故障的地方進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，以1-10 分為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)危險(xiǎn)（風(fēng)險(xiǎn)）程度進(jìn)行劃分，分?jǐn)?shù)越高代表危害程度幾率越大。在線(xiàn)監(jiān)控設(shè)備維護(hù)，出現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)報(bào)警，合理使用避雷針，進(jìn)行高壓雷電的有效疏導(dǎo)，引入更多先進(jìn)檢修維護(hù)技術(shù)，加強(qiáng)定期檢修工作，促進(jìn)維修工作的常態(tài)化和精細(xì)化，做好二次保護(hù)的異常處理，對(duì)“置檢修”壓板、修改定值壓板進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化操作，避免造成更大的故障。

（三）提升信息化技術(shù)在設(shè)備監(jiān)測(cè)和維護(hù)中的應(yīng)用率

構(gòu)建監(jiān)控一體化信息系統(tǒng)，實(shí)行自我診斷檢修，融入現(xiàn)代管理元素，出現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)報(bào)警，提高設(shè)備維護(hù)效率，依靠互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)自動(dòng)保存好相關(guān)記錄，安裝相關(guān)的檢測(cè)記錄儀器，對(duì)變電設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，生成3D 可視化模型圖，第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，為檢修工作人員提供最真實(shí)的參考數(shù)據(jù)。采用分層分布式配置，通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)相連（OPEN3000 系統(tǒng)+D5000 系統(tǒng)），實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，觀(guān)測(cè)變電運(yùn)行設(shè)備參數(shù)變化。定期對(duì)接地線(xiàn)電阻進(jìn)行檢查，根據(jù)不同容量的變壓器，確定其接地線(xiàn)電阻范圍（小于100kVA，接電線(xiàn)電阻小于10Ω/大于500kVA，接電線(xiàn)電阻小于4Ω）[3]。科學(xué)選擇熔斷器的熔絲，確保變壓器發(fā)生故障時(shí)（短路故障），可以通過(guò)及時(shí)熔斷避免電壓過(guò)載。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，變壓運(yùn)行設(shè)備容易出現(xiàn)設(shè)備故障問(wèn)題和短路問(wèn)題，加大電力資源的不必要耗費(fèi)，還加大了電力系統(tǒng)的電荷壓力，從而使得系統(tǒng)的穩(wěn)定性變差。因此應(yīng)該做好設(shè)備維護(hù)，提升信息化技術(shù)在設(shè)備監(jiān)測(cè)和維護(hù)中的應(yīng)用率，在常規(guī)化運(yùn)行檢測(cè)的基礎(chǔ)上，做好保護(hù)裝置設(shè)備異常處理，對(duì)出現(xiàn)跳閘的現(xiàn)象進(jìn)行種類(lèi)的斷定，合理使用避雷針，構(gòu)建監(jiān)控一體化信息系統(tǒng)，定期對(duì)接地線(xiàn)電阻進(jìn)行檢查。