220kV變電站變電運行故障處理

摘要：220kV變電站作為供電網(wǎng)絡(luò)中的重要構(gòu)成部分，確保其可靠運行對于保障供電質(zhì)量具有重要的實踐意義。本文首先對220kV變電站運行故障分析的重要作用進行了簡要闡述，其次分析了220kV變電站運行過程中的常見故障問題，主要包括母線故障問題、開關(guān)跳閘問題和線路跳閘問題，最后結(jié)合筆者實踐經(jīng)驗對以上三個問題提出了針對性的處理解決措施，對變電站的防雷裝置設(shè)計提出了自己的見解。本文的研究對于提升220kV變電站變電運行的穩(wěn)定性具有一定的實踐意義。

關(guān)鍵詞：220kV變電站;故障處理;開關(guān)跳閘;母線故障;線路跳閘

引言

隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，人們對電力的依賴程度越來越高，各行各業(yè)以及人們的正常生活都離不開電力能源的支撐。220kV變電站是整個電力供應(yīng)系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，在保障供電系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性方面發(fā)揮著舉足輕重的作用[1]。當(dāng)前變電站的負載越來越大，再加上變電站運行環(huán)境惡劣，導(dǎo)致變電站在變電運行過程中經(jīng)常發(fā)生各種故障問題。對整個供電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的可靠運行造成了不良影響[2]。針對該問題，有必要結(jié)合實踐經(jīng)驗對220kV變電站變電運行過程中容易出現(xiàn)的故障問題進行深入分析，找到引發(fā)這些故障問題的根本原因，然后針對性的提出處理措施和意見[3]。只有這樣才能夠在實踐中不斷提升220kV變電站運行的可靠性，確保供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

1.220kV變電站運行故障分析的重要作用

當(dāng)前階段，電力能源不管是在工業(yè)領(lǐng)域還是民用領(lǐng)域都占據(jù)著非常重要的作用，如果缺少電力能源作為支撐，人們的正常生活都難以維持，電力能源的重要性是不言而喻的。所以保障供電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的可靠運行，對于提升民生工業(yè)質(zhì)量具有重要的實踐意義。220kV變電站是供電系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，已有實踐經(jīng)驗表明，220kV變電站運行過程中出現(xiàn)故障問題的概率相對較高，所以保證220kV變電站的可靠運行顯得尤為重要。具體而言，首先需要強化對220kV變電站運行過程的監(jiān)督和管理，其次要分析變電站運行過程中容易出現(xiàn)各種故障問題類型，及其產(chǎn)生的原因，這樣可以提前采取措施來預(yù)防問題的產(chǎn)生。綜上所述，針對220kV變電站變電運行故障問題進行分析，對于保障民用領(lǐng)域用電質(zhì)量，提升人們生活質(zhì)量方面具有重要的作用。工業(yè)領(lǐng)域同樣如此，通過對故障問題進行分析，可以確保變電站更好的服務(wù)于工業(yè)用電，為社會經(jīng)濟的高質(zhì)量發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

2.220kV變電站變電運行常見故障

2.1 母線故障分析

母線故障問題是220kV變電站運行過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題之一，所有與母線相關(guān)的故障都可以歸屬到此類故障類型中，比如常見的母線跳閘和母線發(fā)熱都屬于母線故障。母線故障可以進一步劃分成為兩大類，分別為顯性故障問題和隱性故障問題。母線作為變電站中的重要構(gòu)成部分，如果出現(xiàn)故障問題會對變電站的可靠和穩(wěn)定運行造成嚴(yán)重不良影響。輕則影響變電站運行的效率，重則會對相關(guān)機電設(shè)備造成不可挽回的損傷，影響整個供電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的供電質(zhì)量。實踐經(jīng)驗表明，導(dǎo)致母線故障問題的原因是多方面的，其中最主要的原因包括絕緣子出現(xiàn)損壞，配套的避雷器、電壓互感器等設(shè)施出現(xiàn)故障問題等。

2.2 開關(guān)跳閘故障分析

220kV變電站中如果出現(xiàn)了開關(guān)跳閘故障問題，必然會影響變電站的正常運行，具體而言，開關(guān)出現(xiàn)跳閘故障問題的類型可以分為兩種：第一為主變低壓側(cè)開關(guān)跳閘;第二為主變?nèi)齻?cè)開關(guān)跳閘。實踐經(jīng)驗表明，出現(xiàn)第一種情況的原因歸結(jié)為三點，分別為越級跳閘、開關(guān)誤動以及母線故障。如果變電站運行時出現(xiàn)的第一種開關(guān)跳閘現(xiàn)象，就會導(dǎo)致變電站運行過程的安全性及其運行效率大大折扣。出現(xiàn)第二種跳閘情況的原因可以歸結(jié)為兩點，分別為開關(guān)柜拒動、差動區(qū)出現(xiàn)故障等，另外，變電站內(nèi)部其他原因也有可能導(dǎo)致發(fā)生第二種跳閘情況。在具體分析時，要求檢修人員結(jié)合實際情況綜合研究才能明確開關(guān)跳閘原因。

2.3 線路跳閘故障分析

220kV變電站內(nèi)部包含有很多機電設(shè)備，整體結(jié)構(gòu)相對比較復(fù)雜，再加上變電站運行環(huán)境比較惡劣，所以容易受外部環(huán)境的影響產(chǎn)生線路跳閘故障問題。該問題是220kV變電站中經(jīng)常出現(xiàn)的故障問題?？偨Y(jié)發(fā)現(xiàn)引起線路跳閘故障的原因可以歸結(jié)為三點，分別為負載超過了變電站的額定值、線路的誤動以及線路的短路等。一旦變電站中出現(xiàn)了線路跳閘問題，不僅會影響變電站的可靠運行，還會對其安全性造成一定程度的威脅。如圖1所示為220kV變電站線路跳閘故障問題的原因。

3.220kV變電站變電運行故障解決措施

3.1 母線故障問題處理方法

當(dāng)220kV變電站母線出現(xiàn)故障問題時，首先，應(yīng)該對出現(xiàn)故障問題的線路進行有效隔離，避免故障問題的進一步擴張對變電站其他線路造成不良影響，故障問題造成的停電區(qū)域縮小在最小范圍內(nèi)。其次，快速確定出現(xiàn)母線故障問題的具體位置，如果發(fā)生的是顯性故障問題，則可以快速定位故障問題位置;相反的，如果是隱性故障問題則定位難度相對較大，要經(jīng)過專業(yè)人員對故障區(qū)域開展深入全面的排查。最后，一旦確定母線故障問題具體位置后，需要對相關(guān)母線進行更換或者對母線纏繞松緊程度進行調(diào)整，確保合適。完成母線故障問題的維修工作后，需要接通對應(yīng)的電源，對其工作狀態(tài)進行調(diào)試，確保維修后的母線能夠正常工作。如果一切恢復(fù)正常，說明母線故障問題處理完畢。如果仍然沒有恢復(fù)正常通電，則需要對其它問題進行深入分析，直到解決問題為止。

3.2 開關(guān)跳閘故障問題處理方法

220kV變電站實際工作過程中，開關(guān)需要經(jīng)常動作，所以出現(xiàn)故障問題的頻率相對較高。開關(guān)的生產(chǎn)制作材料比較特殊，進一步加大了此電氣設(shè)備出現(xiàn)故障問題的概率。一旦變電站出現(xiàn)了開關(guān)跳閘故障問題，檢修人員需要對開關(guān)進行仔細觀察，明確出現(xiàn)故障問題的類型及其原因，針對性的采取措施來處理問題。比如，如果開關(guān)出現(xiàn)故障問題時伴隨比較大的噪音，則檢修人員需要將開關(guān)拆下后對其進行全面檢查，重點檢查相關(guān)表面的平整度，以及開關(guān)底部的潔凈程度，在確保平整度的情況下對相關(guān)污漬進行徹底清理后，再重新安裝并調(diào)試。如果不是上述原因造成的跳閘，需要進一步深入分析查看是否是因為開關(guān)長時間高強度工作或者電壓不穩(wěn)定，導(dǎo)致開關(guān)已經(jīng)出現(xiàn)了老化損壞問題，如果分析后認(rèn)為確實是開關(guān)本身質(zhì)量問題，則需要對開關(guān)進行維修甚至更換。由于變電站中的開關(guān)需要經(jīng)常進行開合，因此內(nèi)部的金屬結(jié)構(gòu)件特別容易發(fā)生疲勞問題，導(dǎo)致開關(guān)動作反應(yīng)遲鈍、不靈敏，不利于變電站的可靠運行。因此，在排查開關(guān)跳閘故障問題時，需要重點對以上問題進行檢查。

3.3 線路跳閘故障問題處理方法

如果220kV變電站變電運行過程中出現(xiàn)了線路跳閘問題，需要對相關(guān)區(qū)域進行系統(tǒng)全面的排查，在最短的時間內(nèi)確定線路跳閘具體位置，并且明確導(dǎo)致線路跳閘的根本原因。在判斷線路跳閘原因時，需要檢查故障線路連接的電氣裝置，比如變壓器等是否有短路的現(xiàn)象，還需要對線路低壓側(cè)對應(yīng)的保護裝置進行檢查，查看是否有故障問題。經(jīng)過分析后，如果發(fā)現(xiàn)是由于主線路保護拒動導(dǎo)致的線路跳閘故障問題，則可以對調(diào)主變壓器和備用變壓器的工作狀態(tài)，將原來的主變壓器轉(zhuǎn)變成為備用狀態(tài)，把原來備用的變壓器轉(zhuǎn)變成為主變壓器，此舉可以有效保障變電站的穩(wěn)定運行。

4.優(yōu)化變電站的防雷接地設(shè)計

220kV變電站通常設(shè)置在荒郊野外，當(dāng)遇到極端惡劣氣候條件時，比如雷雨天氣時就特別容易遭受雷擊。因此必須對220kV變電站的防雷接地部分進行科學(xué)合理設(shè)計，并結(jié)合實際情況對設(shè)計方案進行優(yōu)化。變電站中如果發(fā)生接地故障問題，會導(dǎo)致電壓母線中的電流值持續(xù)增大，影響變電站的安全運行。在傳統(tǒng)的接地設(shè)計方案中，接地電阻通常設(shè)置為0.5Ω，但在現(xiàn)有技術(shù)條件下，接地電阻已經(jīng)增加到了5Ω。增加接地電阻的目的是希望接地裝置能夠和隔離措施配合使用，提升變電站的安全性。對于220kV變電站中使用的防雷裝置，當(dāng)電位不是很高時不應(yīng)該發(fā)生動作，當(dāng)電位提升到一定程度后，發(fā)生動作后也不應(yīng)該出現(xiàn)明顯的損壞問題。在確定發(fā)生動作的電位臨界值時，需要利用科學(xué)的方法對接觸電位差值進行準(zhǔn)確計算，這樣可以提升防雷裝置的工作質(zhì)量和效率。在對于防雷裝置進行施工時，應(yīng)該充分利用變電站房屋結(jié)構(gòu)中的金屬材料，比如屋頂和地基中的鋼筋，都可以作為防雷裝置中的接地網(wǎng)構(gòu)成部分。

結(jié)束語

220kV變電站是整個供電系統(tǒng)中的重要構(gòu)成部分，實踐經(jīng)驗表明，220kV變電站特別容易出現(xiàn)故障問題，進而影響供電系統(tǒng)的可靠和穩(wěn)定運行。為了提升變電站運行過程的穩(wěn)定性，有必要對其變電運行過程中容易產(chǎn)生的故障問題進行深入分析和研究，找到這些問題的根本原因，在此基礎(chǔ)上總結(jié)實踐經(jīng)驗，提出針對性的預(yù)防和解決措施。這樣可以在實踐中不斷的提升220kV變電站運行過程的可靠性和穩(wěn)定性，為整個供電系統(tǒng)的高質(zhì)量運行奠定堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻

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[3]黃琳妍.220 kV變電站電壓互感器常見故障分析[J].技術(shù)與市場.2020，27（12）：125-127.

作者簡介：康華（1983-）男，漢族，四川崇州人，大學(xué)本科，工程師，研究方向：電力設(shè)備運檢。