變電一次設(shè)備故障檢測(cè)及檢修的探討

國網(wǎng)江蘇省電力有限公司鹽城供電分公司 王 楨

1 引言

眾所周知，人們生活和工作中所涉及的各方面均與電力能源有緊密的關(guān)聯(lián)，隨著社會(huì)各領(lǐng)域和廣大民眾對(duì)電力能源的需求量不斷增加，社會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性提出了更高的要求。而變電一次設(shè)備作為電力系統(tǒng)運(yùn)行中重要核心內(nèi)容，其應(yīng)用中存在的各種故障嚴(yán)重影響了整個(gè)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，為此定期對(duì)變電一次設(shè)備進(jìn)行故障檢測(cè)及檢修已是目前電力系統(tǒng)運(yùn)行中的重要內(nèi)容。如何提高變電一次設(shè)備故障的檢測(cè)及檢修技術(shù)，已成為企業(yè)管理人員重點(diǎn)關(guān)注問題。

2 變電一次設(shè)備的基本類型

2.1 變壓器設(shè)備

變壓器設(shè)備是變電站中穩(wěn)定電能安全運(yùn)輸?shù)闹饕O(shè)備之一。因變電站在工作中會(huì)接受不同地區(qū)的不同電能，所以為了穩(wěn)定整個(gè)電能運(yùn)輸系統(tǒng)的安全性，工作人員需借助變壓器的優(yōu)勢(shì)將其他地區(qū)傳輸?shù)碾娔?，通過變壓器進(jìn)行電流轉(zhuǎn)化及改變，進(jìn)而提高整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。整個(gè)過程對(duì)變壓器設(shè)備的質(zhì)量提出了更高的要求，為了確保長期用電安全，相關(guān)工作人員在選擇變壓器時(shí)須選擇高質(zhì)量的變壓器設(shè)備，使其在應(yīng)用做到對(duì)不同地區(qū)電能完成高效轉(zhuǎn)換處理的工作。

2.2 變電開關(guān)設(shè)備

變電開關(guān)設(shè)備主要包括低壓變速器開關(guān)和高壓變阻器開關(guān)，而變電站運(yùn)行中常用的變電開關(guān)設(shè)備是隔離開關(guān)，該設(shè)備屬于高壓變阻器開關(guān)的一種。如果電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)短路或斷路等故障問題時(shí)，電力維修人員會(huì)及時(shí)應(yīng)用變電開關(guān)設(shè)備來維持電力系統(tǒng)的正常運(yùn)輸，然后迅速開展檢測(cè)及檢修工作，盡量在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)電力系統(tǒng)的正常使用，同時(shí)降低安全事故發(fā)展的概率[1]。

2.3 電壓電流互感設(shè)備

電壓電流互感設(shè)備應(yīng)用的主要作用是為了保障電力設(shè)備的應(yīng)用安全，以此實(shí)現(xiàn)整個(gè)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。尤其針對(duì)實(shí)際用電過程中常用的低電壓設(shè)備和電流電力設(shè)備，換種說法，變電站中不僅有大規(guī)模的電力設(shè)備，還有小功率的電力設(shè)備，如果變電站在運(yùn)行過程中單依靠大規(guī)模電力設(shè)備進(jìn)行支撐，則會(huì)對(duì)小功率的電力設(shè)備帶來一定的影響，此時(shí)電壓電力互感設(shè)備的應(yīng)用有效解決了此問題，該設(shè)備可以將外部傳入的高電壓或高電流轉(zhuǎn)化為小功率電力設(shè)備可以承受的低電壓或低電流，從而推動(dòng)小功率電力設(shè)備的安全運(yùn)行，同時(shí)也減少了整個(gè)電壓對(duì)電力設(shè)備的損害，提高了其使用壽命，進(jìn)而提高了整體經(jīng)濟(jì)效益。

3 變電一次設(shè)備故障檢修的特點(diǎn)

電網(wǎng)系統(tǒng)如果在運(yùn)行過程中長時(shí)間處于高壓狀態(tài)，且同時(shí)受到其他因素的影響，就可能造成各種運(yùn)行故障，其中常見的因素有電壓過高、絕緣層出現(xiàn)老化現(xiàn)象和過大的電力負(fù)載量等。查詢相關(guān)資料得知，我國在建設(shè)電網(wǎng)系統(tǒng)過程中，在加大電力設(shè)備投入力度的同時(shí)，還對(duì)變電設(shè)備進(jìn)行了更新?lián)Q代，以此滿足不斷增加的電壓對(duì)變電設(shè)備容量的要求，同時(shí)提高了電力設(shè)備運(yùn)行的安全性。

變電一次設(shè)備作為變電站安全運(yùn)行的重要樞紐，定期對(duì)其進(jìn)行故障檢測(cè)及檢修成為相關(guān)部門的重點(diǎn)工作，如果采用停電的方式對(duì)運(yùn)行中的變電一次設(shè)備進(jìn)行故障檢測(cè)及檢修，則可能嚴(yán)重影響周圍的正常用電，為此對(duì)故障檢測(cè)及檢測(cè)人員的專業(yè)素質(zhì)及技能提出了更高的要求，為了保障變電站的正常運(yùn)行，故障檢測(cè)及檢測(cè)人員可以依據(jù)以往工作經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合各個(gè)設(shè)備當(dāng)前運(yùn)行的基本狀態(tài)，對(duì)各項(xiàng)參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，進(jìn)行故障預(yù)測(cè)，將故障預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)信息與設(shè)備運(yùn)行中的正常數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，然后對(duì)某設(shè)備進(jìn)行針對(duì)性的故障檢測(cè)，根據(jù)故障原因制定檢修方案，提升故障檢測(cè)及檢修的工作質(zhì)量，同時(shí)降低了設(shè)備故障檢測(cè)及檢修對(duì)整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行的影響[2]。具體設(shè)備檢修流程圖如圖1所示。

圖1 變電一次設(shè)備故障檢修流程圖

4 變電一次設(shè)備故障檢測(cè)的主要方法

4.1 借助輔助儀表進(jìn)行故障檢測(cè)

就目前科學(xué)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀來講，變電站中大部分變電一次設(shè)備上均配有具有相應(yīng)的輔助儀表，如常見的電壓器和部分變電開關(guān)設(shè)備上就配有專業(yè)的溫油表和壓力表。故障檢測(cè)及檢修人員通過以上輔助儀表中呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)信息，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行中潛在的故障問題，并及時(shí)對(duì)其進(jìn)行檢修，降低設(shè)備運(yùn)行故障帶來的不利影響。但是從整體來講，輔助儀表雖能呈現(xiàn)出設(shè)備運(yùn)行的基本數(shù)據(jù)，但是儀表中顯示的內(nèi)容存在一定的局限性，因而使檢測(cè)及檢修人員無法完成對(duì)變電一次設(shè)備故障的徹底檢測(cè)及檢修工作，對(duì)此還需相關(guān)人員在此基礎(chǔ)上深入研究。

4.2 日常監(jiān)測(cè)工作

為了降低變電一次設(shè)備故障發(fā)生的概率以及帶來的影響，需要相關(guān)工作人員對(duì)變電站電網(wǎng)運(yùn)行的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)變電一次設(shè)備在運(yùn)行中可能存在的故障問題，然后制定有效措施對(duì)其進(jìn)行及時(shí)處理，因此做好對(duì)變電一次設(shè)備的日常監(jiān)測(cè)工作非常重要。需要相關(guān)工作人員在日常監(jiān)測(cè)過程中對(duì)各個(gè)變電一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄、整理、分析，根據(jù)日常監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析定期對(duì)潛在故障進(jìn)行檢測(cè)，盡量降低故障發(fā)生概率。

4.3 紅外檢測(cè)

在對(duì)變電一次設(shè)備進(jìn)行故障檢測(cè)時(shí)應(yīng)用紅外檢測(cè)技術(shù)，一定程度上能夠提高故障檢測(cè)的效率及精確度，然后維修人員可以針對(duì)檢測(cè)出的故障采用相應(yīng)的解決方法。該方法在具體應(yīng)用中具有較高的檢測(cè)價(jià)值，所以在各種變電站電網(wǎng)運(yùn)行中得到了廣泛應(yīng)用。紅外檢測(cè)技術(shù)屬于非接觸性技術(shù)，因自身技術(shù)特點(diǎn)，在具體應(yīng)用中能夠檢測(cè)出極為隱藏的故障因素，提高故障檢測(cè)質(zhì)量，該檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用為變電站中電網(wǎng)的安全運(yùn)行提供了一定的保障。但是，在紅外檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用過程中，還需注意的事項(xiàng)是避免光線和陽光的照射，并且嚴(yán)格遵守該技術(shù)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實(shí)際操作，以保障故障檢測(cè)的質(zhì)量[3]。

5 變電一次設(shè)備故障檢測(cè)及檢修

5.1 變壓器設(shè)備故障檢測(cè)及檢修

變壓器設(shè)備是變電站運(yùn)行系統(tǒng)中的重要構(gòu)成部分，其應(yīng)用情況的好壞對(duì)變電站中電網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)的正常運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生直接影響。因此，檢修人員在對(duì)變壓器設(shè)備進(jìn)行故障檢測(cè)時(shí)，需始終堅(jiān)持認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度，全面分析變壓器運(yùn)行中需承載的電能情況，進(jìn)而為故障檢測(cè)工作提供有利的條件。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，變壓器設(shè)備在應(yīng)用過程中出現(xiàn)故障的根本原因是同時(shí)受到外部故障和內(nèi)部故障的影響，其中內(nèi)部故障指的是變壓器設(shè)備在運(yùn)行中繞組出現(xiàn)短路的情況，當(dāng)繞組出現(xiàn)短路時(shí)，該環(huán)節(jié)的電流就會(huì)隨著增大，油面也隨著增高，此時(shí)變壓器的內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)異響，導(dǎo)致電壓不穩(wěn)定，最終造成閥門噴油的問題。

變壓器設(shè)備內(nèi)部故障的高發(fā)位置在于鐵芯處，如果檢測(cè)人員在對(duì)鐵芯進(jìn)行故障檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)其接地電流的檢測(cè)數(shù)值始終呈上升趨勢(shì)時(shí)，需對(duì)此給予高度重視，初步判定設(shè)備中的主變鐵芯可能存在局部過熱的問題。針對(duì)此故障，檢修人員可以采用以下方法對(duì)內(nèi)部故障問題進(jìn)行及時(shí)的檢修，即在變壓器鐵芯接地回路時(shí)通過串接限流電阻的方法來實(shí)現(xiàn)電流的穩(wěn)定運(yùn)行。

而變壓器設(shè)備的外部故障主要是指設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的故障，即變壓器設(shè)備在運(yùn)行中因受外部環(huán)境的影響而出現(xiàn)不同的故障問題。當(dāng)檢修人員對(duì)變壓器設(shè)備的外部故障進(jìn)行檢修時(shí)，首先需要全面了解變壓器運(yùn)行的基本情況，然后在開展檢修工作中做好防范突發(fā)故障的解決方案，以此提高設(shè)備故障檢測(cè)及檢修的工作效率和工作質(zhì)量，保障變電站電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行[4]。

5.2 斷路器設(shè)備故障檢測(cè)及檢修

在對(duì)斷路器設(shè)備進(jìn)行故障檢測(cè)及檢修時(shí)，需要相關(guān)工作人員具有較高的專業(yè)素質(zhì)和操作技能，掌握先進(jìn)的檢測(cè)及檢修技術(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)斷路器設(shè)備運(yùn)行中潛藏的故障，并制定有效的檢修方案，降低故障發(fā)生的次數(shù)和故障發(fā)生后帶來的影響。從整體角度分析，斷路器設(shè)備作為變電一次設(shè)備中的主要組成內(nèi)容，其應(yīng)用質(zhì)量對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量有直接影響，因此做好斷路器設(shè)備的故障檢測(cè)及檢修工作非常重要。在變電站電網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)中常見的斷路器故障有絕緣體老化和操作系統(tǒng)故障等，以上故障的存在會(huì)對(duì)斷路器的應(yīng)用性能帶來不同程度的影響，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成短路的問題，影響社會(huì)的正常用電。為了減少斷路器設(shè)備的應(yīng)用故障，需相關(guān)人員對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)且全面的故障檢測(cè)及檢修，具體內(nèi)容如下。

定期對(duì)斷路器分閘和合閘的電磁鐵進(jìn)行故障檢測(cè)，將檢測(cè)結(jié)果中所呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)信息與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值進(jìn)行對(duì)比，以此判斷其在運(yùn)行中是否存在故障問題。因部分電磁片在應(yīng)用過程中受長時(shí)間摩擦的影響，導(dǎo)致其自身性能逐漸下降，進(jìn)而影響了電磁片在具體應(yīng)用中存在的價(jià)值，影響斷路器的正常使用。針對(duì)此問題，相關(guān)工作人員需對(duì)分閘和合閘的電磁片進(jìn)行定期檢測(cè)及檢修，對(duì)老化的電磁片進(jìn)行及時(shí)的更換，以保障電磁片的應(yīng)用價(jià)值。

此外，還要定期對(duì)回路中的電阻和三相進(jìn)行故障檢測(cè)及檢修，首先對(duì)斷路器中的觸頭接觸情況進(jìn)行檢測(cè)，確保其在應(yīng)用中不影響其他線路的正常運(yùn)行。在對(duì)導(dǎo)電電阻進(jìn)行故障檢測(cè)時(shí)，將檢測(cè)重點(diǎn)集中在電阻的磨損情況和腐蝕情況上，對(duì)磨損或腐蝕嚴(yán)重的電阻進(jìn)行及時(shí)的更換，避免因破損電阻更換不及時(shí)影響整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。同時(shí)，做好三相故障檢測(cè)及檢修工作也是提高斷電器應(yīng)用性能的主要途徑，因三相運(yùn)行中的轉(zhuǎn)動(dòng)周期對(duì)斷電器設(shè)備的正常運(yùn)行有一定的影響，所以在對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，需特別注意三相運(yùn)行中的轉(zhuǎn)動(dòng)周期，并對(duì)不同階段的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)記錄，最終通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)三相運(yùn)行中的故障問題，并采用先進(jìn)的檢修技術(shù)對(duì)此故障進(jìn)行及時(shí)的解決。

5.3 避雷器設(shè)備故障檢測(cè)及檢修

避雷器設(shè)備出現(xiàn)故障的主要原因是，其在長期運(yùn)行過程中受到外界環(huán)境因素的影響，部分零部件老化，降低了其應(yīng)用性能，進(jìn)而出現(xiàn)泄漏電流等危險(xiǎn)現(xiàn)象。對(duì)此，當(dāng)檢測(cè)人員在對(duì)該設(shè)備進(jìn)行故障檢測(cè)時(shí)，首先需要利用專用的檢測(cè)工具對(duì)其絕緣電阻進(jìn)行常規(guī)測(cè)試，檢測(cè)其是否還具有較高的絕緣效果；其次對(duì)泄漏電流的大小進(jìn)行安全檢測(cè)，并判斷其原因是否因閥片受潮而造成；最后工作人員根據(jù)檢測(cè)結(jié)果制定不同的檢修計(jì)劃，如及時(shí)更換老化的閥片，安裝避雷器的監(jiān)測(cè)設(shè)備，便于工作人員實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)避雷器的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并解決，確保避雷器設(shè)備的應(yīng)用效果[5]。

5.4 隔離開關(guān)設(shè)備故障檢測(cè)及檢修

隔離開關(guān)設(shè)備在變電站電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行中的使用概率較高，也就說明了該設(shè)備在變電一次設(shè)備中的重要性。當(dāng)相關(guān)工作人員在電網(wǎng)系統(tǒng)中安裝隔離開關(guān)設(shè)備時(shí)，需注意提高銅鋁接觸面的整體接觸效果，并且安裝過程中完成高效打磨，避免其在具體應(yīng)用中出現(xiàn)接觸不良現(xiàn)象。如果隔離開關(guān)設(shè)備在應(yīng)用中出現(xiàn)接觸不良問題，則會(huì)提高接線座的溫度，影響設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。造成隔離開關(guān)接線座溫度的主要原因可以從以下兩點(diǎn)分析：其一，刀閘長期處于合閘狀態(tài)，反復(fù)分合閘會(huì)降低彈簧的性能，從而增加接觸電阻，

其二，受周圍環(huán)境因素的影響，隔離開關(guān)接線座的接觸面存在大量的灰塵，一定程度上破壞了接線座的防氧化層。通常情況下，檢測(cè)人員在對(duì)隔離開關(guān)設(shè)備進(jìn)行故障檢測(cè)時(shí)主要采用紅外檢測(cè)技術(shù)對(duì)其溫度的高度進(jìn)行檢測(cè)，通過紅外圖譜中的變化內(nèi)容，制定控制溫度的方案。因變電站中變電一次設(shè)備的類型較多，所以為了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)隔離開關(guān)設(shè)備運(yùn)行中的溫度變化，會(huì)在變電站中安置溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，便于工作人員對(duì)其溫度變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督，如發(fā)現(xiàn)異常，及時(shí)安排負(fù)荷來降低刀閘溫度過高的安全隱患，此外也可以根據(jù)故障發(fā)生的具體原因，對(duì)隔離開關(guān)進(jìn)行增容改造，增加刀閘的負(fù)載能力，降低其出現(xiàn)發(fā)熱的次數(shù)。

6 結(jié)語

總而言之，電力企業(yè)要高度重視變電一次設(shè)備故障的檢測(cè)及檢修工作，在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，積極引進(jìn)先進(jìn)的故障檢測(cè)及檢修技術(shù)，全面分析變電一次設(shè)備運(yùn)行中潛在的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，明確故障所在位置，制定針對(duì)性的解決方案，從而提高各設(shè)備運(yùn)行的安全性能，保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，提高電力企業(yè)的綜合實(shí)力。