高低壓配電設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)的措施探討

國家電投集團(tuán)協(xié)鑫濱海發(fā)電有限公司 楊平平

1 引言

在整個(gè)電力系統(tǒng)中，高低壓配電設(shè)備在其中占著重要的作用，其是整個(gè)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵。高低壓配電設(shè)備包含的內(nèi)容較為廣泛，在高低壓配電設(shè)備運(yùn)行過程中，要按照要求進(jìn)行嚴(yán)格的運(yùn)行，并實(shí)施相對的維護(hù)措施，以此來保證供電質(zhì)量的安全性和穩(wěn)定性。

2 低壓配電設(shè)備故障

2.1 常見故障問題

低壓配電裝置的主要故障原因?yàn)橄到y(tǒng)接地與熔斷器熔斷。目前，很多配電設(shè)備安裝單位沒有進(jìn)行系統(tǒng)的接地工作，只是采用消弧線圈連接的較小輸出電流連接線路，一旦出現(xiàn)線路和系統(tǒng)故障的過程時(shí)，容易引起中心信號(hào)系統(tǒng)的報(bào)警。此外，很多配電裝置熔斷器的熔斷是由接地系統(tǒng)中母線與輔助線圈的開口三角形連接電壓差引起的。當(dāng)繼電器電流處在均衡狀態(tài)時(shí)，開口三角形的電流也將歸零。但如果電流不均勻，其電流會(huì)慢慢減小，其電壓也會(huì)愈來愈高，導(dǎo)致熔斷器的熔斷。如果發(fā)現(xiàn)其中任何一種相位都減小了，而其余相位卻逐漸增大，并且在部分高度處發(fā)生共振，那么熔斷器的任何一個(gè)相位越來越高，而其他每個(gè)相位都減小，使得線路被燒壞。

2.2 電容器運(yùn)行故障

各種家用電器在使用過程中會(huì)形成高諧波電流，不但會(huì)妨礙家用電器的安全平穩(wěn)工作，而且還會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電力系統(tǒng)中的電流和電壓紊亂，從而產(chǎn)生了許多安全隱患。在高頻諧波電流的影響下，電力電容器的電壓和電流會(huì)較快增加至最大值，甚至出現(xiàn)過流狀態(tài)，這將對電力電容器產(chǎn)生長期的傷害。從工作電流的角度看，電容器的工作損耗受到導(dǎo)線電阻和介質(zhì)損耗的制約，其中介質(zhì)損耗所占的比重較大，電容器在運(yùn)行一段時(shí)間之后，溫度就會(huì)愈來愈高，電流也會(huì)愈來愈高，自工作溫度就會(huì)上升。當(dāng)電容器的額定電流超過了額定負(fù)載之后，工作溫度就會(huì)上升，自損耗的速度也會(huì)越來越快。當(dāng)電容器電壓數(shù)值過低難以平衡無功功率，效率就會(huì)明顯下降。在應(yīng)用電容器時(shí)，應(yīng)該使其維持在額定電壓下工作。否則過電壓會(huì)使電容器發(fā)熱嚴(yán)重，電容器絕緣加速老化壽命縮短，甚至出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象。

2.3 高壓配電設(shè)備問題

高壓配電裝置長時(shí)間操作很難確保元器件沒有老化變質(zhì)。引起高壓配電系統(tǒng)的問題主要有器件老化、短路等，但因?yàn)殚L時(shí)間工作，對高壓配電裝置實(shí)施停電檢修的情況較少，這就導(dǎo)致檢修工作人員不能深入接觸高低壓配電裝置的內(nèi)部，造成檢修不徹底的現(xiàn)象屢見不鮮，甚至無法徹底解決故障。此外，由于高壓配電裝置的大部分輔助整定值均在負(fù)載切換區(qū)域內(nèi)，因此相對而言，檢測時(shí)間較長，且檢測難度較大，這勢必延誤供電恢復(fù)時(shí)機(jī)，對安全生產(chǎn)帶來較大的不確定性。所以，有必要正確評估各種負(fù)載開關(guān)的定位和儲(chǔ)能狀況以及相關(guān)設(shè)備老化情況。如果設(shè)備器件發(fā)生問題，使開關(guān)無法儲(chǔ)能時(shí)，應(yīng)先啟動(dòng)手動(dòng)儲(chǔ)能裝置，手動(dòng)操作正常后再進(jìn)行遠(yuǎn)方傳動(dòng)試驗(yàn)，確保設(shè)備正常，然后重新恢復(fù)供電。如無法完全排除故障，則需要在第一時(shí)間內(nèi)進(jìn)行停電，隔離設(shè)備進(jìn)行檢修[1]。

3 導(dǎo)致高低壓配電設(shè)備出現(xiàn)故障的原因分析

3.1 設(shè)備檢測和維護(hù)缺乏有效的預(yù)警監(jiān)管

雖然現(xiàn)階段的配電網(wǎng)在施工的流程中達(dá)到了較大程度的智能化，但是對高低壓配電裝置的配置與測量還是必須采用人工的方法加以解決。而在設(shè)備的現(xiàn)場安裝流程中，往往因?yàn)樵O(shè)計(jì)圖不夠細(xì)化，導(dǎo)致安裝人員操作不當(dāng)，為設(shè)備正常運(yùn)行留下隱患，從而導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生故障。此外，由于維護(hù)與檢測人員在平時(shí)的檢查維護(hù)工作中并沒有良好的預(yù)防監(jiān)督意識(shí)，也就不能把檢查維修工作的預(yù)警與監(jiān)督功能有效地利用起來，因此在故障發(fā)生以后才進(jìn)行具體的檢查保養(yǎng)與檢測工作，從而導(dǎo)致了故障檢測工作一直處于被動(dòng)地位。

3.2 高低壓配電設(shè)備自身具有運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)

就現(xiàn)階段高低壓裝置的實(shí)際應(yīng)用狀況分析，由于高壓配電裝置中普遍使用著真空系統(tǒng)及集成電路器件，這一元器件存在著較大的復(fù)雜性，在實(shí)際的應(yīng)用過程中，器件的部分元件發(fā)生了故障會(huì)導(dǎo)致整體斷路器系統(tǒng)根本無法工作。在實(shí)際應(yīng)用過程中，由于部分真空斷路器中的最大真空度不能夠滿足相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)，以及真空環(huán)境不純導(dǎo)致存在較大的操作危險(xiǎn)性。

3.3 高低壓配電裝置故障的處理缺乏有效的參照依據(jù)，線路和設(shè)備出現(xiàn)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)

在對高低壓配電裝置故障進(jìn)行處理的過程中，要根據(jù)電氣設(shè)備類型和故障的特性采取相應(yīng)的解決對策并加以管理。但很多配電設(shè)備安裝和維護(hù)單位在設(shè)備故障處置工作完畢以后也往往未能做出及時(shí)的研究與匯總，從而使得設(shè)備故障處置管理水平無法進(jìn)行有效的提高。配電網(wǎng)中的線路以及設(shè)備等運(yùn)行是有限制的，如果其長期處于超負(fù)荷狀態(tài)，就會(huì)導(dǎo)致線路和設(shè)備出現(xiàn)發(fā)熱情況，如果溫度逐漸上升，就會(huì)使線路和設(shè)備出現(xiàn)故障問題。如果在上述方面都原本伴隨著老化跡象，有可能還會(huì)出現(xiàn)更嚴(yán)重的故障，例如線路出現(xiàn)熔斷、設(shè)備絕緣加速老化、絕緣能力降低等問題。這些問題的產(chǎn)生危害范圍和修復(fù)難度均較大，所以相關(guān)部門必須盡量避免該線路和設(shè)備處在超負(fù)荷狀態(tài)，確保線路運(yùn)行的穩(wěn)定性。

4 高低壓變配電設(shè)備安全維護(hù)措施

4.1 完善預(yù)防機(jī)制

電力系統(tǒng)的可靠性和安全與高低壓配電設(shè)備有著非常緊密的聯(lián)系，其工作狀況的優(yōu)劣也會(huì)直接影響用戶的供電狀況，所以除抓好日常保障措施之外，還需要建立健全高低壓配電設(shè)備防護(hù)體系。首先在日常預(yù)防工作開展過程中，操作技術(shù)人員需要根據(jù)容易出現(xiàn)問題的情況制訂針對性的應(yīng)急預(yù)案，這樣即便出現(xiàn)問題，作業(yè)人員也可以在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行維護(hù)，恢復(fù)正常供電。此外還需要根據(jù)發(fā)生概率較小但危害效果較大的問題，制訂具體的應(yīng)對處置方法，定期對作業(yè)人員理解與掌握進(jìn)行考評，提高作業(yè)人員處理這些問題的應(yīng)變能力，為電力系統(tǒng)平穩(wěn)工作提供良好條件。

4.2 保證操作電源的可靠性

對電氣運(yùn)行控制系統(tǒng)來說，可靠的供電對其十分關(guān)鍵，在低壓配電中要特別關(guān)注蓄電池及直流系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。直流系統(tǒng)是為二次控制回路及回路系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置、儀器儀表、事故照明裝置等提供電源，也為某些設(shè)備提供動(dòng)力電源。但在實(shí)際的電源供電中，一些控制系統(tǒng)的運(yùn)行供電往往會(huì)出現(xiàn)線路老化問題，使得電源的可靠性降低。日常運(yùn)維中要注意防火、防潮，保證線路絕緣合格，導(dǎo)線壓接緊固，防止造成直流接地等故障情況的產(chǎn)生。施工安裝過程中要注意工藝，避免損傷導(dǎo)線發(fā)生接地或短路的情況發(fā)生，這也是在后期維修工作期間必須重視的問題。

4.3 跳閘故障的處理對策

跳閘故障問題的合理解決對高低壓配電設(shè)備的正常運(yùn)行而言較為重要，設(shè)備維護(hù)人員要迅速調(diào)整該線路運(yùn)行的方法，合理地設(shè)置配電設(shè)備的負(fù)載。要根據(jù)該線路在維護(hù)過程中的情況加以檢測，仔細(xì)檢查相關(guān)的導(dǎo)線，并查看這些線路上有無發(fā)現(xiàn)跳閘時(shí)變壓器設(shè)備過載，或者該線路運(yùn)行情況不正常的狀況。當(dāng)發(fā)現(xiàn)了跳閘情況，要分析線負(fù)載的原因，需要減少對其的負(fù)載。對于高壓設(shè)備而言，要做好防雷措施，定期進(jìn)行防雷接地檢測和避雷器試驗(yàn)，提高線路和設(shè)備的防雷能力，降低雷擊跳閘的發(fā)生概率，同時(shí)做好絕緣子的清潔工作，保證絕緣子的耐電強(qiáng)度，有效避免絕緣子發(fā)生閃絡(luò)。

若跳閘故障是由于設(shè)備的各種問題所造成的，則需要及時(shí)切除造成線路故障的設(shè)備，切換運(yùn)行方式以使線路運(yùn)行狀態(tài)恢復(fù)正常，立即處理故障設(shè)備，使系統(tǒng)得以迅速恢復(fù)正常工作狀態(tài)。對于低壓系統(tǒng)而言，通常是空氣開關(guān)和熱繼電器跳閘，故障發(fā)生后要及時(shí)檢查線路和設(shè)備發(fā)生的故障類型，排除故障后測試空開狀態(tài)再送電?？茖W(xué)有效的防護(hù)措施，檢查維護(hù)好設(shè)備，是保證線路安全運(yùn)行的前提。

4.4 定期維護(hù)

設(shè)備維護(hù)人員應(yīng)著重注意高低壓配電裝置的運(yùn)行問題，如線路接觸不良、結(jié)構(gòu)設(shè)施的重大損壞等，如果對此類問題不能在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)或者選擇性忽視，則必然會(huì)造成嚴(yán)重的后果。因此，必須定期進(jìn)行維護(hù)工作，這也是及時(shí)發(fā)現(xiàn)高低壓配電設(shè)備運(yùn)行隱患最佳的方式。在電力系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)程中供配電系統(tǒng)有著較為關(guān)鍵的角色，也可以說占具著不可忽視的地位，所以需要專門技術(shù)人員做好高低壓配電設(shè)備維護(hù)工作，在具體的維護(hù)過程中首先應(yīng)使高低壓配電裝置內(nèi)外部環(huán)境保持干凈整潔，以確保其所處環(huán)境中無污染物，然后再進(jìn)行專業(yè)性的檢查與維護(hù)。

4.5 互感器的運(yùn)行維護(hù)

互感器是供配電系統(tǒng)中最主要的電壓電流檢測裝置，在電力系統(tǒng)二次保護(hù)體系中發(fā)揮著作用。電流互感器和電壓互感器在運(yùn)行中二次繞組要接地，是防止互感器絕緣在被擊穿后，高壓串入低壓，傷及儀表及人員，互感器二次側(cè)一點(diǎn)接地是保障人員和設(shè)備安全的必要措施。電流互感器在運(yùn)行中不能超過額定容量長期運(yùn)行，一旦其容量超出限制值，會(huì)使鐵芯磁飽和，將造成較大的計(jì)量偏差，電流指示不再準(zhǔn)確。為此，必須確保設(shè)備工作負(fù)荷的合理化，或選配容量合適的電流互感器，確保設(shè)備的安全運(yùn)行。電壓互感器在運(yùn)行過程中要注意二次線圈不能斷路，否則二次線圈阻抗大大減小，出現(xiàn)短路電流使線圈發(fā)熱燒毀?；ジ衅鞯氖褂镁S修應(yīng)著重檢測異味、絕緣損傷、油污等問題，各接觸部分接觸要良好。此外，檢修前應(yīng)注意查看互感器的絕緣子上有沒有破裂、放電、油污等跡象，對于充油式互感器還應(yīng)檢查其油位應(yīng)正常，各部位無漏油、滲油現(xiàn)象[2]。

4.6 使用故障診斷和運(yùn)行監(jiān)控設(shè)備

高低壓配電設(shè)備的正常運(yùn)行離不開大數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)的保障。借助故障診斷系統(tǒng)和運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備，可以進(jìn)行對高低壓配電設(shè)備的動(dòng)態(tài)監(jiān)控。并根據(jù)設(shè)備運(yùn)行情況結(jié)合設(shè)備參數(shù)、運(yùn)行參數(shù)及時(shí)確定高低壓配電設(shè)備的工作狀況，以保障整個(gè)系統(tǒng)的平穩(wěn)安全運(yùn)行。該體系主要通過利用設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控管理系統(tǒng)和故障診斷設(shè)備，進(jìn)行對高低壓配電設(shè)備運(yùn)行故障狀態(tài)的綜合檢測。同時(shí)，利用設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控管理系統(tǒng)，通過對高低壓配電設(shè)備的工作狀況和功率參數(shù)進(jìn)行分析和控制，為故障預(yù)警的順利實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造優(yōu)越的條件。

因此，為了保障高低壓配電設(shè)備的正常使用功能，就有必要積極構(gòu)建電氣設(shè)備故障診斷系統(tǒng)和運(yùn)行監(jiān)控管理體系，以推動(dòng)相關(guān)工作的有效實(shí)施。故障診斷系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用，就是從故障判別的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)中提煉有關(guān)內(nèi)容，從而建立一個(gè)更加完善的故障診斷體系。而針對大型動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)來說，其運(yùn)行問題往往很難通過人員進(jìn)行合理的診斷，合理使用故障診斷設(shè)備才能進(jìn)行有效的解決。所以，有關(guān)部門工作人員應(yīng)高度重視對設(shè)備的故障診斷，并進(jìn)行及時(shí)監(jiān)測。

4.7 加強(qiáng)設(shè)備維修和故障檢測人員的素質(zhì)培養(yǎng)

在高低壓配電機(jī)械設(shè)備的操作維護(hù)過程中，人員的專業(yè)素質(zhì)和業(yè)務(wù)對待所有設(shè)備故障處理工作的水平與品質(zhì)都有著密切的關(guān)聯(lián)。所以，在今后的發(fā)展過程中，相關(guān)管理人員要充分地意識(shí)到，工作人員的專業(yè)素質(zhì)對增強(qiáng)高低壓配電設(shè)備故障處理能力的重要意義，并采取定時(shí)舉行技術(shù)培訓(xùn)、授課和外派培訓(xùn)等方式，使工作人員都能對電氣設(shè)備故障維修與檢查方面的相關(guān)專業(yè)知識(shí)及技能熟練掌握，增強(qiáng)自身的責(zé)任意識(shí)與工作熱情。

4.8 優(yōu)化配網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行環(huán)境

為了進(jìn)一步保障配網(wǎng)設(shè)備的安全平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，就必須對其工作環(huán)境加以優(yōu)化，即為配網(wǎng)設(shè)備創(chuàng)造一個(gè)良好的運(yùn)行環(huán)境，以防止雷擊等天災(zāi)對設(shè)備產(chǎn)生的沖擊。實(shí)際運(yùn)行過程中，部分自然災(zāi)害會(huì)對配網(wǎng)裝置的運(yùn)行造成不良影響，所以必須將有關(guān)把控措施做好，及時(shí)進(jìn)行處理措施，確保自然災(zāi)害出現(xiàn)時(shí)可以及時(shí)將這些存在的問題處理，確保設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行。如對雷擊可以采取相應(yīng)避雷措施，定期檢查防雷接地系統(tǒng)，以免雷擊情況出現(xiàn)。一旦出現(xiàn)問題，可運(yùn)用絕緣導(dǎo)線或變更配網(wǎng)交流輸電線路，這樣可以更好避免聯(lián)電問題發(fā)生。如此可以保證配網(wǎng)設(shè)備在一個(gè)較好的環(huán)境中運(yùn)轉(zhuǎn)，其運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境的完善，對于設(shè)備實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)而言有著很重要的作用，與此同時(shí)，還可提高配網(wǎng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的安全穩(wěn)定性。

綜上，高低壓配電設(shè)備的正常運(yùn)行是保證配電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，同時(shí)也會(huì)影響工業(yè)生產(chǎn)和人們?nèi)粘Ｉ畹挠行蜻M(jìn)行。在日常工作中，運(yùn)行維護(hù)人員要針對配電網(wǎng)中高壓配電設(shè)備和低壓配電設(shè)備的運(yùn)行特點(diǎn)，有針對性地做好預(yù)防和檢修工作，及時(shí)排除可能引發(fā)故障的危險(xiǎn)因素，保證電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。