電力系統(tǒng)中高低壓配電設(shè)備的運行與維護研究

從江航電樞紐項目管理有限公司 趙大明

1 引言

高低壓配電設(shè)備作為電力系統(tǒng)的基本單元，直接關(guān)系著電力系統(tǒng)的運行效果；在電力系統(tǒng)運行管理中，做好配電設(shè)備的運行和維護管理至關(guān)重要，但是結(jié)合實際可知，工作人員在高低壓配電設(shè)備運行中忽視了設(shè)備的維護，導(dǎo)致設(shè)備運行時出現(xiàn)了一定故障，如變壓器故障、斷路器故障等，對此有必要做好高低壓配電設(shè)備的運行和維護控制，消除故障問題，提升電力系統(tǒng)的運行和管理質(zhì)量。

2 電力系統(tǒng)中高低壓配電設(shè)備運行管理內(nèi)容

高低壓配電設(shè)備不僅具有電壓轉(zhuǎn)換的作用，而且在電能分配中發(fā)揮著重要作用，通過科學(xué)控制高低壓配電設(shè)備，能有效地控制電流的走向。現(xiàn)階段，高低壓配電設(shè)備類型眾多，這些設(shè)備都是其運行管理中需要考慮的重要內(nèi)容。一般在設(shè)備運行管理中，除加強對斷路器管理，控制隔離開關(guān)、接地開關(guān)應(yīng)用外，電力工作者還需要重視對電流/電壓互感器、電容器和開關(guān)柜等設(shè)備進行管控；而在低壓配電成套設(shè)備管理中，除低壓開關(guān)柜、配電盤外，還需要重視控制箱、開關(guān)箱等設(shè)備的系統(tǒng)管理[1]。

3 高低壓配電設(shè)備常見故障分析

3.1 變壓器故障

變壓器是電力系統(tǒng)的核心組件，其能有效完成整個電力系統(tǒng)的電壓轉(zhuǎn)換，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。在變壓器故障分析中，除考慮故障類型、性質(zhì)外，還需要重視故障功率的有效分析，通過對這些因素的分析，能掌握變壓器故障的嚴(yán)重程度，并且維護人員能了解變壓器故障的發(fā)展趨勢，進而針對性地制定相應(yīng)的應(yīng)對措施。

研究表明，短路、滲漏、放電是變壓器較為常見的三種故障類型，其中變壓器短路故障多發(fā)生在內(nèi)部相與相之間，同時有的引線或繞組間也會出現(xiàn)短路；面對這種狀況需要通過更換繞組的方式進行處理，若故障較為嚴(yán)重，還需要對變壓器進行返廠修復(fù)。低壓側(cè)套管、閥門、取油樣閥是變壓器容易發(fā)生滲漏的三個位置，這些滲漏問題的發(fā)生與局部硬化、密封效果不達標(biāo)具有較大的關(guān)系，滲漏問題會影響變壓器的外觀和性能。放電會造成變壓器局部腐蝕，引起熱擊穿等問題。

在這些故障問題檢查中，除變壓器絕緣材質(zhì)外，還需要對電廠集中的部位進行有效檢查，具體檢查內(nèi)容包含了繞組匝間、高壓繞組靜電屏出線和高電壓引線等諸多內(nèi)容。

3.2 高壓斷路器故障

高壓斷路器在電力系統(tǒng)中具有控制和保護的作用，其不僅包含了開端部分、操作部分，斷路器操作結(jié)構(gòu)如圖1所示，而且涉及傳動部分和絕緣部分。

圖1 斷路器操作結(jié)構(gòu)

引起高壓斷路器故障的因素較多，除密封處的襯墊老化外，漏裝彈簧、縱向傷痕等因素都會造成高壓斷路器故障問題。當(dāng)出現(xiàn)上述問題后，斷路器滲漏機油的狀況較為明顯；同時對于真空斷路器而言，其真空泡內(nèi)的真空度也會下降；值得注意的是，斷路器的電磁操作系統(tǒng)也會出現(xiàn)一定的故障，常見的故障表現(xiàn)類型不僅包含合閘鐵芯不啟動，而且涉及輔助開關(guān)觸點接觸不良等內(nèi)容，嚴(yán)重地影響了電磁閥的應(yīng)用效果和安全性。

3.3 低壓電容補償故障

在現(xiàn)實生活中，低壓補償電容器會出現(xiàn)起火爆炸的問題，作為低壓補償電容器常見故障的一種類型，該故障的發(fā)生與聚丙烯塑料薄膜在高溫?zé)釛l件下老化被擊穿有較大的關(guān)系，而造成高溫?zé)釛l件的原因是低壓補償電容器的工作壓力，對此在電力系統(tǒng)運維管理中，應(yīng)重視低壓補償電容器本身材質(zhì)的有效管理，并且應(yīng)嚴(yán)格控制電容器的工作壓力，防止起火故障發(fā)生。

4 高低壓配電設(shè)備運行維護措施要點

4.1 日常維護

高低壓配電設(shè)備運行管理本身具有較強的專業(yè)性，在日常維護管理中，首先，電力工作者需要按照設(shè)備設(shè)計的流程進行操作，該環(huán)節(jié)中，需要及時掌握設(shè)備的運行數(shù)據(jù)，做好這些數(shù)據(jù)的分析，以此來實現(xiàn)高低壓配電設(shè)備運行負(fù)荷量的有效控制。其次，為創(chuàng)造良好的高低壓配電設(shè)備使用環(huán)境，電力工作者需要做好高低壓配電設(shè)備的規(guī)范安裝，確保設(shè)備安裝規(guī)范、有序，同時應(yīng)做好設(shè)備的表面的清潔處理，確保儀表等設(shè)備外表整潔。最后，在高低壓配電設(shè)備運行過程中，工作人員需要通過“看”“聽”“聞”等方式，觀察高低壓配電設(shè)備的運行狀態(tài)。譬如，在使用“看”這一方式時，應(yīng)按照設(shè)計要求檢查設(shè)備的溫度，如觀察電力變壓器運行狀況時，應(yīng)確保油層溫度保持在85～95℃。而當(dāng)使用“聽”“聞”方式時，應(yīng)確保設(shè)備無“嗡嗡”的聲響，并且在運行中沒有塑料燒焦等異味。

4.2 定期維護

在積極開展高低壓配電設(shè)備日常管理的基礎(chǔ)上，電力工作者還需要做好設(shè)備的定期維護，在定期維護中，工作人員需要使用先進的維護理念和方法，在現(xiàn)代維護技術(shù)的支撐下，實現(xiàn)配電設(shè)備故障問題的有效處理。譬如在高低壓配電柜定期維護中，工作人員應(yīng)注重以下要點控制：首先，在對高低壓配電柜的瓷瓶和端子等部位進行維護時，應(yīng)采用高純度酒精做好這些部位的擦拭處理，并且應(yīng)適當(dāng)?shù)靥砑訚櫥?。其次，在電力變壓器裝置維護管理中，工作人員應(yīng)重視電氣連接部位的有效檢查，以此來保證觸頭定位的準(zhǔn)確性和靈活性。同時電力工作者應(yīng)檢查電力變壓器的接地情況，確保接地的穩(wěn)定性、可靠性。最后，斷路器在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，在定期運行維護中，除開展表面清潔工作外，還需要進行各傳動機構(gòu)的潤滑處理，并且應(yīng)清除滅弧罩內(nèi)的碳化物或金屬顆粒，檢測并使得斷路器的絕緣電阻保持在10MΩ以上。

4.3 具體設(shè)備的運行維護要點

高低壓配電設(shè)備運行維護中，工作人員應(yīng)做好一些關(guān)鍵設(shè)備的運行維護。

其一，在整個電力系統(tǒng)中，高低壓配電設(shè)備的運行受母線運行效果的影響，故而在具體的運維管理工作中，電力工作人員還需要做好母線運行狀況的檢查和維護，要求母線不會出現(xiàn)發(fā)熱、松動等問題。

其二，隔離開關(guān)能在整個電力系統(tǒng)中形成絕緣間隙，實現(xiàn)電路通路的隔斷處理。一般在高低壓配電設(shè)備檢查中，應(yīng)將隔離開關(guān)的維護檢查放在重要位置，對其的閉合狀態(tài)進行全面檢查。如在電力系統(tǒng)檢修中發(fā)現(xiàn)電流過大，則需要檢查開關(guān)的合閘狀態(tài)，要求開關(guān)接觸嚴(yán)密，無發(fā)熱等問題。

其三，一些電力系統(tǒng)運行中還會使用電抗器，在電抗器運行維護中，電力工作者不僅要做好電抗器周圍的清潔處理，而且要有效保證電抗器安裝牢固性，此外通過檢查，應(yīng)確保電抗器接頭無發(fā)熱等問題，確保其運行狀態(tài)良好。

其四，在高低壓配電設(shè)備運行維護中，工作人員還需要做好電力電容的有效維護和檢修，一般應(yīng)注意觀察電容器箱的運行狀態(tài)，確保不會出現(xiàn)過熱破損、噴油等現(xiàn)象，同時應(yīng)檢查電容器的接地，確保接地線的牢固性，這樣才能保證電力電容的安全穩(wěn)定運行。

4.4 重視預(yù)防性維護方法應(yīng)用

為有效提升高低壓配電設(shè)備運行效果，在具體設(shè)備運行與維護中，還需要重視預(yù)防性維護手段的應(yīng)用。結(jié)合實際可知，高低壓配電設(shè)備預(yù)防性維護措施具有多樣性的特征，所關(guān)注的設(shè)備類型不同，其預(yù)防性維護方法也有一定的差異性。如在配電室高壓柜停電清掃維護中，要求清掃前必須停電，并且清掃絕緣瓷表面時，需確保其裂紋、破損和閃絡(luò)問題，同時應(yīng)檢查配電柜所有的傳動機構(gòu)和操作結(jié)構(gòu)無螺栓銷子松動問題。而在低壓配電設(shè)備預(yù)防性維護中，應(yīng)確保低壓控制器的額定電容與受控負(fù)荷的實際需求相適應(yīng)，并且應(yīng)保證各級電器保護元件的選擇和整定符合相關(guān)要求；低壓空氣開關(guān)交流接觸器在通電運行期間，需要測定三相間是否同時接觸。另外，刀開關(guān)、干式變壓器等都是高低壓配電設(shè)備預(yù)防性維護方法應(yīng)用的重要措施。其中在刀開關(guān)預(yù)防性維護保養(yǎng)中，應(yīng)控制開關(guān)的轉(zhuǎn)動靈活，三相接觸良好，而在干式變壓器保養(yǎng)中，應(yīng)做好母線接觸、緊固引線段子、銷子等內(nèi)容的控制。新時期，電力工作人員需要結(jié)合實際重視這些不同類型高低壓配電設(shè)備的運行維護，并做好設(shè)備所處環(huán)境控制，提升高低壓配電設(shè)備應(yīng)用效果。

5 電力系統(tǒng)中高低壓配電設(shè)備運行維護案例分析

5.1 項目概況

某建筑為大型商業(yè)綜合體，建筑總面積高達19000m2，建筑內(nèi)不僅包含了超市、餐飲，而且涉及電影院，購物中心和辦公樓。其中地上建筑共計16層，1～4層為商業(yè)綜合體，5～8層為辦公樓，地下分兩層，負(fù)一層為超市、商業(yè)設(shè)備用房，而負(fù)二層為停車工廠。在商業(yè)綜合體建筑應(yīng)用中，高低壓配電設(shè)備的運行對于整個建筑的使用效果具有較大的影響。對此在日常管理中，商業(yè)綜合體運維部門高度重視對電力系統(tǒng)的運行和維護，并且將高低壓配電設(shè)備放在電力系統(tǒng)運行維護的重要位置，有效的提升了該建筑的使用效果。

5.2 高低壓配電設(shè)備運行維護

本商業(yè)綜合體建筑的電力供給由某一風(fēng)電發(fā)電項目提供，在實際應(yīng)用中，綜合體冬夏兩季用電與春秋用存在一定的負(fù)荷差。對此在日常維護中，運維部門先進行用電負(fù)荷的調(diào)整，在具體調(diào)整中，電力工程師先與物業(yè)部門進行溝通，分析是本綜合體調(diào)整負(fù)荷的實際需要，結(jié)合這一需要，對多個用電主體進行溝通，探尋在負(fù)荷調(diào)整后，可能出現(xiàn)的受影響區(qū)域，采取有效措施進行應(yīng)對處理。除用電負(fù)荷調(diào)整外，在實際運行維護中，注重以下要點。

其一，在高低壓配電裝置運維管理初期階段，工程師先對高低壓配電裝置結(jié)構(gòu)進行分析，并系統(tǒng)考慮高低壓配電裝置運行特點，在兼顧負(fù)荷性質(zhì)和設(shè)備容量的基礎(chǔ)上，選擇低壓熔絲，這為高低壓配電控制創(chuàng)造了良好條件。同時在實際管理中，要求隔離開關(guān)具有明顯的斷開點，且不得切斷負(fù)荷和故障電流。此外在高低壓配電裝置應(yīng)用中，對生產(chǎn)中的負(fù)荷功率進行分析，并考慮電源電壓情況，確定電容器組投入或退出。

其二，在運行過程中，重點對電力變壓器的應(yīng)用過程進行控制管理。本商業(yè)綜合體的電力資源來自風(fēng)電，通過變壓器裝置的使用，能有效轉(zhuǎn)換交流電能，并且能減少輸送電過程的損耗，保證企業(yè)所需電壓的供應(yīng)。在變壓器運行過程中，電力工程師通過降低磁通密度的方式，對變壓器運行中的噪聲進行控制，起到了良好的降噪作用；同時在日常運維中，做好變壓器的清潔和接地處理，保證變壓器使用的安全性。

其三，在高低壓配電設(shè)備運行管理中，電力工程師還在觀察涂漆變色或運用專業(yè)儀器測試等方式的支撐下，對所有的母線進行巡查，消除了母線發(fā)熱、松動等問題，確保了整個電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和安全性。其四，在日常使用管理中，工作人員需要明確設(shè)備檢測的重點，如在設(shè)備絕緣檢測中，工作人員需要重視直觀觀察方式的應(yīng)用，通過這一方式檢測設(shè)備絕緣部分的各個層面，發(fā)現(xiàn)并消除破裂等問題。并且在實際檢測中，通過電筆檢查絕緣層是否存在漏電問題，在保證絕緣層完整性改的基礎(chǔ)上，對低電壓電容補償裝置的外殼進行檢查，消除外殼過高或隔熱問題，保證本商業(yè)綜合體建筑的高低壓配電設(shè)備使用的安全性、穩(wěn)定性。

6 結(jié)語

高低壓配電裝置對于電力系統(tǒng)的運行效果具有較大的影響，新時期，人們只有充分認(rèn)識到高低壓配電裝置的使用特征和重要價值，結(jié)合工程實際對高低壓配電裝置運維情況進行分析，針對常見的故障進行針對性的維護處理，這樣才能保證高低壓配電裝置應(yīng)用效果，推動電力工程的持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展。