500kV變電站常見故障原因分析及處理方法

劉大鵬

國網(wǎng)吉林省電力有限公司檢修公司 吉林長春 130000

很多因素都可能導(dǎo)致500kV變電站出現(xiàn)故障，這些因素有些是客觀存在的，有些則是因?yàn)槿藶閷?dǎo)致的，如果不能針對故障原因進(jìn)行及時處理就會影響到整個電力系統(tǒng)的運(yùn)行，進(jìn)而對人們正常用電造成影響。不同類型的故障需要采取不同的處理方式，所以需要對造成故障的原因進(jìn)行分析，針對原因采取措施[1]。

1 500kV變電站運(yùn)行故障類型

1.1 倒閘操作出現(xiàn)故障

倒閘操作在電力系統(tǒng)運(yùn)行中的主要作用就是確保維修人員進(jìn)行維修時可以將電力設(shè)備調(diào)整為維修狀態(tài)，確保維修人員的生命安全。倒閘操作需要通過一些元件和設(shè)備完成，可以完成三種狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。倒閘操作故障主要有以下四種：

（1）斷路器故障。斷路器是倒閘操作的重要構(gòu)成，如果進(jìn)行倒閘操作時斷路器出現(xiàn)故障，那么即使轉(zhuǎn)變?yōu)榫S修狀態(tài)，還是存在很高的危險系數(shù)，也就是發(fā)生安全事故的概率非常高，這就會給維修人員的生命安全造成嚴(yán)重威脅。

（2）高壓隔離開關(guān)不能有效分合。高壓隔離開關(guān)同樣也是倒閘操作的重要構(gòu)成，如果其發(fā)生故障，不能有效進(jìn)行分合，那么即使關(guān)閉了高壓隔離開關(guān)，線路上依然還是有電荷，如果這時維修人員進(jìn)行維修就會產(chǎn)生傷亡。

（3）接地短路出現(xiàn)故障。接地短路故障是倒閘操作中經(jīng)常會出現(xiàn)的情況，之所以出現(xiàn)這種情況主要原因就是因?yàn)榻拥馗綦x分合沒有選準(zhǔn)時間，具體故障表現(xiàn)有兩種：一、線路中依然有電流通過；二、隔離開關(guān)發(fā)揮了作用但是斷路器并沒有發(fā)揮作用。

（4）越閘出現(xiàn)故障。該故障發(fā)生的主要原因就是壓板沒有發(fā)揮原有保護(hù)作用，從而給維修人員帶來了生命威脅。

1.2 變壓器繞組出現(xiàn)故障

根據(jù)發(fā)生故障形式的不同可以將該故障分為兩種類型，一種是匝間短路故障，另一種則是相間短路故障。500kV變電站和其他變電站相比，具有一定特殊性，主要表現(xiàn)為電流輸入、輸出端口都不能對其造成影響，因此其可以長時間保持工作狀態(tài)，再加上變壓器沒有很高的電荷承受力，散熱功能也不太好，長時間處于運(yùn)行狀態(tài)就會導(dǎo)致繞組絕緣性越來越低，最終就會引發(fā)匝間短路故障。至于相間短路故障則是因?yàn)樽儔浩饕€不明顯，在相電流大力沖擊下或是在高油溫長時間影響下變壓器絕緣性不斷降低所引起的[2]。

1.3 變壓器調(diào)壓裝置出現(xiàn)故障

變壓器會長時間處于運(yùn)行狀態(tài)，但在長時間運(yùn)行會導(dǎo)致其中的壓緊彈簧慢慢變得松弛，滾輪承受的壓力也會出現(xiàn)很大變動，從而導(dǎo)致接觸頭變得比較遲鈍，隨著電阻的提升，經(jīng)過分接開關(guān)的電流變得越來越大，分接開關(guān)最終就會慢慢失去作用，進(jìn)而導(dǎo)致開關(guān)接頭產(chǎn)生電弧。

1.4 線路出現(xiàn)故障

500kV變電站出現(xiàn)線路問題的概率比較小，但是還是可能出現(xiàn)的。500kV變電站線路沒有什么遮擋，一般人們直接就可以看到這些線路，這也意味著線路會直接經(jīng)受風(fēng)吹雨淋、雷電打擊等的傷害，從而引發(fā)線路故障。雷擊是比較常見的一種線路故障原因，其中直擊雷是發(fā)生次數(shù)比較多的，也是危害性比較大?？諝鉂穸缺容^大的時候線路容易出現(xiàn)污閃，雨雪天氣也比較容易出現(xiàn)污閃，其也是引起線路故障的重要原因之一。在大風(fēng)天氣中，線路會出現(xiàn)很大的搖晃，這就容易引起機(jī)械傷害，有時也會出現(xiàn)相間放電。

2 500kV變電站出現(xiàn)故障的主要原因

2.1 人為因素

（1）負(fù)責(zé)倒閘操作的工作人員必須具備豐富的電氣知識，對于電力系統(tǒng)運(yùn)行也要熟知，還要掌握事故處理應(yīng)變能力。但是實(shí)際操作中，很多工作人員都會因?yàn)槟芰λ讲蛔愣霈F(xiàn)失誤，如，違背了規(guī)定的操作順序、沒有進(jìn)行操作前檢驗(yàn)、沒有認(rèn)真核對資料、沒有檢查用具是否達(dá)標(biāo)等。

（2）沒有認(rèn)真對待防誤解鎖設(shè)備管理，使用存在違規(guī)現(xiàn)象。有些工作人員安裝防誤閉鎖設(shè)備時，安裝質(zhì)量沒有達(dá)到要求，之后也沒有進(jìn)行有效維護(hù)，從而導(dǎo)致設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)問題，如，生銹、不能順暢開鎖等，進(jìn)而給倒閘操作帶來了干擾。還有就是有些工作人員沒有將發(fā)生問題的設(shè)備及時上報(bào)給領(lǐng)導(dǎo)，而是自己私自借助萬能鑰匙進(jìn)行解鎖。此外，還有一些工作人員沒有認(rèn)真對待解鎖操作，操作中存在違規(guī)現(xiàn)象，這樣的操作自然會留下安全隱患，并會對電力系統(tǒng)運(yùn)行帶來威脅，情況嚴(yán)重就會引發(fā)生產(chǎn)事故[3]。

2.2 作業(yè)環(huán)境

作業(yè)環(huán)境和變電站故障之間有著密切關(guān)系。良好的作業(yè)環(huán)境可以讓設(shè)備運(yùn)行效率得到提升，還可以有效防范故障的發(fā)生。所以需要為變電站提供一個干凈、整潔、噪音比較小、溫度適合的運(yùn)行環(huán)境，還要確保不存在化學(xué)物質(zhì)，以免化學(xué)物質(zhì)對變電站造成損壞，這樣就可以有效防范故障發(fā)生，為電力系統(tǒng)的順暢運(yùn)作提供保障。

2.3 自然災(zāi)害

自然災(zāi)害也是引發(fā)變電站故障的重要原因之一，尤其是雷擊災(zāi)害具有很大的危害性。雷電擊中變電站后，電流會被引向大地，但是地面上也有一些具有導(dǎo)電功能的金屬，所以很可能引發(fā)靜電感應(yīng)，如果不能對電壓進(jìn)行及時分散就會導(dǎo)致電荷過高。而且，出現(xiàn)一次放電后的通道還會繼續(xù)導(dǎo)電，再加上雷擊造成的電流增大就會形成雷電流脈沖。另外，在雷擊影響下，受電磁感應(yīng)影響的金屬導(dǎo)體也會出現(xiàn)反應(yīng)，進(jìn)而使得電壓在短時間不斷變大。在此情形下，導(dǎo)體熱穩(wěn)定性在一定程度上就會變差，機(jī)械強(qiáng)度也會變差。此外，受到雷擊后有些設(shè)備會出現(xiàn)絕緣閃絡(luò)，進(jìn)而引發(fā)二次事故，如果情況比較嚴(yán)重就會引發(fā)生產(chǎn)事故[4]。

3 500kV變電站故障問題處理策略

3.1 對操作人員業(yè)務(wù)水平和綜合素質(zhì)進(jìn)行積極提升

500kV變電站倒閘操作相對來說具有一定的復(fù)雜性，所以對操作人員技能水平和知識基礎(chǔ)的要求都比較高。500kV變電站屬于具有高危險性的場所，其不僅電壓幅度比較高，電流設(shè)備也比較大，一旦發(fā)生事故很容易就會造成人員傷亡。為了確保變電站可以平穩(wěn)運(yùn)行，電力企業(yè)需要重視對操作人員進(jìn)行培訓(xùn)，通過培訓(xùn)增強(qiáng)他們的安全意識，并對他們的業(yè)務(wù)水平、專業(yè)水準(zhǔn)和綜合素質(zhì)進(jìn)行增強(qiáng)。另外，還要將管理責(zé)任落實(shí)到各個操作人員身上，以此來增強(qiáng)他們的工作積極性，而且管理責(zé)任制的實(shí)行還可以起到追責(zé)作用，這樣就可以有效避免工作失誤的初選，變電站出現(xiàn)故障的概率也會有所縮減。

3.2 對設(shè)備管理力度進(jìn)行增強(qiáng)

設(shè)備管理和變電站故障之間也有著密切關(guān)系，通過大力開展設(shè)備管理可以很好地減少變電站發(fā)生故障的概率。具體操作需要從以下四方面著手：一、進(jìn)行電氣設(shè)備采購時對設(shè)備質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢查，確保設(shè)備質(zhì)量能夠滿足變電運(yùn)行需要，同時還要做好出廠試驗(yàn)工作，確保設(shè)備不存在運(yùn)行故障。另外完成設(shè)備安裝后一定要進(jìn)行調(diào)試和驗(yàn)收，確保不存在接線錯誤等情況，電氣設(shè)備可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。二、定期對電氣設(shè)備進(jìn)行維修和保養(yǎng)，認(rèn)真對待巡視工作，在巡視中一旦發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備運(yùn)行存在異常情況就要進(jìn)行仔細(xì)分析，對設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行認(rèn)真分辨等。巡視次數(shù)不能太少，太少不能及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，也不能太多，太多會給工作人員增加負(fù)擔(dān)，合理的巡視才能及時發(fā)現(xiàn)和消除故障。三、在充分考慮設(shè)備實(shí)際運(yùn)行狀況的基礎(chǔ)上制定修試計(jì)劃，等到完成設(shè)備修試后，還要對質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢查，確保隱患已經(jīng)被消除。

3.3 訂立規(guī)章制度并對工作人員的安全意識進(jìn)行增強(qiáng)

規(guī)章制度可以為變電站運(yùn)行提供指導(dǎo)，從而可以提高運(yùn)行規(guī)范性，故障發(fā)生概率也會變小。安全意識的形成可以讓工作人員自覺按照安全操作標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，變電站故障發(fā)生率也會受到積極影響。所以就要定理規(guī)章制度，還要對工作人員的安全意識進(jìn)行增強(qiáng)，這兩種措施存在相輔相成關(guān)系。首先制定生產(chǎn)責(zé)任制度，明確工作人員的具體責(zé)任，他們的工作積極性也能得到增強(qiáng)，同時還要制定獎罰制度，以此來調(diào)動工作人員遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的自覺性，而且他們也會更加重視安全操作。其次，可以在變電站周圍顯眼位置張貼安全標(biāo)語，還可以定期組織工作人員觀看事故錄像，對他們進(jìn)行安全教育，以此來幫助他們認(rèn)識到安全操作的重要性，使得他們的安全意識得到發(fā)展，與此同時他們對于規(guī)章制度的執(zhí)行也會變得更加認(rèn)真[5]。

3.4 對變電設(shè)備檢修力度進(jìn)行增加

對于500kV變電站一定要重視日常管理，通過大力開展設(shè)備檢修確保變電站可以順暢運(yùn)行。第一、盡量選擇質(zhì)量比較好、功能比較穩(wěn)定的電氣設(shè)備作為變電設(shè)施，而且要確保設(shè)備性能能夠滿足要求，這也是從源頭上防范變電站故障的有效方法。另外，就是要做好日常檢修工作，還要對變電站運(yùn)行進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)控，還要定期進(jìn)行維護(hù)，為變電站可以平穩(wěn)、順暢運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)保障。第二、在變電站檢修力度進(jìn)行加強(qiáng)，同時不能忽略日常運(yùn)維管理和設(shè)備性能情況，對于變電站運(yùn)行中比較常見的故障也不能懈怠，一定要及時進(jìn)行消除。另外還要經(jīng)常組織維檢人員教育培訓(xùn)，以此來對他們的技能水平進(jìn)行提升，這樣他們就可以更快速、準(zhǔn)確的解決設(shè)備故障，從而可以在運(yùn)維管理中發(fā)揮出更大的作用。第三、引導(dǎo)工作人員全面認(rèn)識500kV變電運(yùn)行管理，增強(qiáng)他們的工作責(zé)任感，對于變電站運(yùn)行中出現(xiàn)的故障一定要重視，并針對一些常見故障制定應(yīng)急處理預(yù)案，為及時、有效解決運(yùn)行故障提供保障。

4 結(jié)語

當(dāng)前人們對于電力的需求不斷增大，特別是在一些用電高峰期，因此給電力系統(tǒng)造成了很大的壓力，電力轉(zhuǎn)換面臨的負(fù)擔(dān)也變得更大。500kV變電站在電力系統(tǒng)中占據(jù)重要地位，還是一些地區(qū)的主干電網(wǎng)設(shè)備，擔(dān)負(fù)著重要的工作使命，一旦其出現(xiàn)故障將會給當(dāng)?shù)赜秒娫斐珊艽蟮挠绊?，所以就要確保變電站運(yùn)行的順暢性和平穩(wěn)性，對于比較常見的故障一定要做到及時、有效處理，對于潛藏的隱患也要進(jìn)行及時消除，這樣電力系統(tǒng)才能正常運(yùn)作，才能發(fā)揮出更大的作用。