110kV變電系統(tǒng)的運維風險與檢修分析

杜霖森 高鵬

國網(wǎng)江蘇省電力有限公司鹽城市大豐區(qū)供電分公司 江蘇 鹽城 224100

引言

110kV變電檢修在電網(wǎng)運行中發(fā)揮著重要的作用，能夠為電網(wǎng)運行提供安全保障，這也是進行變電檢修工作的主要原因。在檢修過程中，有可能會發(fā)生各種突發(fā)情況，這些情況和危險點的存在會威脅到檢修人員的人身安全。這些危險點可包括容易產(chǎn)生危險的地點、場所、設備和人為操作等，為了保證電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運行，就需要對這些危險點進行深入的分析和有效的控制，從而消除安全隱患。

1 110kV變電運維風險

1.1 變電設備風險

長期應用之下，變電設備難免會出現(xiàn)不同程度的損耗情況，一旦設備老化程度過高，就可能會引發(fā)嚴重的故障問題，進而影響電網(wǎng)的正常運行。這就要求電網(wǎng)管理人員要及時對變電設備進行更新與升級，確保設備運行始終保持在最佳范圍內降低故障問題發(fā)生概率，消除火災安全風險[1]。但實際上，我國110kV電網(wǎng)變電運維管理對設備的調整與更換及時性不足，使用周期過長的現(xiàn)象較為常見，甚至還有部分變電器長期處于室外環(huán)境中，受天氣等自然條件的影響出現(xiàn)了電網(wǎng)網(wǎng)架結構松動等問題，嚴重時甚至可能出現(xiàn)爆炸等重大安全事故。

1.2 自然因素風險

在電網(wǎng)系統(tǒng)中大多數(shù)設備都是暴露在自然環(huán)境中，在設備運行過程中自然環(huán)境條件會對其運行狀態(tài)產(chǎn)生影響。在不同的地區(qū)，電力設備受到自然環(huán)境的影響是不相同的。例如，在北方地區(qū)冬天氣溫比較低，電力設備或者是輸電線路上會結冰，這對電力設備造成了極大的影響。夏季南方地區(qū)的氣溫相對比較高，電力設備在運行的過程中會產(chǎn)生熱量，周圍環(huán)境溫度過高對電力設備的散熱會產(chǎn)生一定的影響，導致其散熱效果不佳，甚至會導致設備發(fā)生故障。另外，天氣環(huán)境中的雷電對電力設備的影響也是比較大的，甚至會直接導致電力系統(tǒng)故障。

1.3 檢修成本過高

計劃檢修模式下，日常檢修的內容基本上包括電力系統(tǒng)的全部電力設備，缺乏目的性。這種盲目設備檢修方式間接提高了電力設備檢修與運維的成本。不僅如此，在檢修期間還需要做好特殊設備的元件與零部件的備份工作，大量維修與檢修機具的堆積也間接提高了檢修成本投入。除此之外，計劃檢修模式下，電力設備的檢修與運行維護效果不高，人力資源的投入與經(jīng)濟效益的獲取不成正比，最終降低了企業(yè)的經(jīng)濟效益。

1.4 檢修人員問題

在檢修過程中，檢修人員的身體狀況、精神狀態(tài)也有可能引發(fā)安全問題。例如，當檢修人員身體處于生病狀態(tài)，對檢修設備的推斷有可能不具備精準性。另外，也有可能由于檢修人員的粗心大意影響檢修設備的功能性。為了防止發(fā)生以上問題，可制定完善的檢修工作管理制度，如果檢修人員自身出現(xiàn)問題影響檢修作業(yè)時，可讓其他檢修人員代替其完成檢修操作。

2 變電系統(tǒng)檢修技術要點

2.1 變壓器檢修

變壓器主要包含兩種類型，分別是本體和附件，相對來說，附件便于信息收集和故障維修，因而其檢測難度也比較??；但本體有著復雜的結構，例如線圈、鐵芯、絕緣主體等，使得其檢測維修的難度較大。變電站運行過程中，對電力系統(tǒng)內部諸多電量電荷加以承擔，當故障發(fā)生時往往需要采取停機維修的方式，對于周邊居民來說，其正常工作與生活都不免受到影響，資源調度浪費情況也十分嚴重。當前變壓器運行的穩(wěn)定性往往會受到潮濕、繞組變形導致的絕緣性故障等因素的影響，為保證變壓器檢修效果，應當全面把握設備檢修狀態(tài)，預先獲取檢測而出的預防數(shù)據(jù)，為后續(xù)工作的開展提供支持。在測試設備運行狀況的過程中，需要就本體狀態(tài)加以全面把握，判斷是否存在漏油的情況，了解本體鐵芯接地狀況，確認線圈是否存在變形等，以檢查結果為參考，優(yōu)選處理方案，主變壓器運行的穩(wěn)定性與高效性也能夠得到保證。

2.2 接地線裝設檢修

為保障檢修人員的安全，技術檢修工作必須要在停電狀況下檢修，但若檢修過程中變電工作區(qū)域發(fā)生突然來電的情況，將會對檢修人員的生命安全造成極大的威脅。許多電力設備即使在關閉開關后也會存在一定的靜電感應電壓，如不能及時采取合理方式釋放設備中的電荷，則可能使其成為技術檢修過程中導致安全風險的原因。管理人員可使用裝設接地線的方式達到釋放設備中殘余電荷的目的，為工作人員的人身安全提供保障，避免技術檢修過程中突然來電引發(fā)的安全事故。此外，管理人員還應對變電設備應用泄放采用消除措施，確保設備與停電線路的安全性。再來需要注意接地線的布設位置，管理人員應盡可能選擇突然來電問題發(fā)生概率較大的區(qū)域或存在感應電壓的位置，接著借助絕緣手套或絕緣棒的輔助完成技術檢修。接地線安裝至少需要兩個人進行，開關接地時必須由一個人在場。接地線裝設時要按照先接地端后其他的安裝順序，時刻注意連接位置是否符合設計要求，最后再進行導體端安裝施工。

2.3 直流系統(tǒng)檢修

直流系統(tǒng)是我國電力系統(tǒng)中不可或缺的組成部分，主要包括蓄電池柜與充電柜兩大主體結構，其日常運維檢修的質量在提高直流系統(tǒng)運行穩(wěn)定性與安全性方面發(fā)揮著重要作用。在電力供應期間，若是突發(fā)交流電中斷的狀況，則直流系統(tǒng)的蓄電池就會在極短時間內將自身的電壓與電流全部釋放出來，進而確保整個電力系統(tǒng)電能的正常供應[2]。由于蓄電池與充電裝置內部結構復雜，一旦在運行過程中出現(xiàn)問題，則會嚴重破壞電力設備。一般而言，充電置的原材料主要以半導體材料為主，其在用的過程中難免會發(fā)出熱量，一旦超過閾值則會帶來燒毀的風險。不僅如此，蓄電池的長時間使用，其儲存容量及基本性能也會大幅下降。這些問題都應當引起相關工作人員的高度重視，并在落實日常運維與檢修工作的時候，定期對直流系統(tǒng)的充電裝置與蓄電池實施必要的維護與檢修。具體來看，檢修人員應當將充電柜與蓄電池放置在陰涼且通風條件較好的環(huán)境下，從而提升設備的運行性能，設備檢修的頻率以半年一次最佳。

2.4 電容檢修

作為電力系統(tǒng)中不可或缺的組成部分，電容器一旦運行較長時間得不到及時檢修，其故障率也會大幅提升?；诖?，相關工作人員需要在落實日常運維與檢修的過程中，高度重視電容器運行狀態(tài)的監(jiān)測，從而及時掌握電容器日常運行的基本指標、性能是否符合相關規(guī)定。在正常情況下，在進行電容器檢修和運行維護工作時，工作人員應從電容器的外觀開始，確定是否有泄或開裂，并根據(jù)檢查結果判斷是否需要更換。在此基礎上，工作人員還需要定期檢查保險絲作為電容器的保護裝置。一旦保險絲的工作溫度異常，將直接影響電容器的安全性。最后，針對檢查電容器的工作電流也很重要。工人應確保電容器的工作電流低于額定電流，以防止因電流過大而導致電容器燒毀的危險。

3 110kV變電系統(tǒng)運維檢修措施

3.1 檢修前準備

為了保障110kV以下變電檢修工作順利進行，必須要做好前期準備工作。按照檢修的內容確定檢修班組，由負責檢修的班組選出經(jīng)驗豐富的檢修工人，檢修班組必須具備相關的技術證書，并且通過安全技術培訓考試。檢修班組按照檢修內容到變電現(xiàn)場進行勘察，了解實際情況，為編制檢修方案提供依據(jù)。隨后對檢修工作危險等級進行評定，劃分出危險區(qū)，制定安全方案。在制定方案時，要明確班組成員的工作內容，準備檢修工具。在檢修工作開始前，告知每位班組成員注意事項，同時結合現(xiàn)場實際情況編制作業(yè)指導書，并上報審批，獲得批準后，嚴格按照相關要求實施檢修工作。

3.2 變電設備監(jiān)測

變電設備故障的發(fā)生有多種表現(xiàn)，包括機械支撐材料老化收縮、設備調壓開關錯位等，諸多因素的存在都會導致設備出現(xiàn)發(fā)熱情況，絕緣效果也會隨之受到影響，因此在基于狀態(tài)檢修模式所開展的變電檢修過程中，需要全面落實變電設備監(jiān)測工作，以預防性實驗監(jiān)測模式為輔助，獲得實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，并開展具體分析，全面把握電力系統(tǒng)中設備運行情況，在發(fā)現(xiàn)故障的第一時間采取有針對性的維修措施，降低故障給設備及系統(tǒng)所產(chǎn)生的不良影響[3]。不僅如此，結合變電站運行情況，在檢修高壓電器設備的過程中，需要從設備運行參數(shù)、歷年檢修狀況、當前運行情況等角度出發(fā)，查詢相關數(shù)據(jù)，為電器故障原因分析提供參考，以確保分析的科學性與合理性。就該模式的應用情況來看，為確保在線狀態(tài)下能夠準確把握設備運行情況，需要就電器設備當前運行狀態(tài)加以明確，為后續(xù)維修工作的開展提供便利。不僅如此，基于狀態(tài)檢修模式所開展的變電檢修工作，應當重視變壓器及其開關監(jiān)測工作的落實，對觸頭磨損情況進行仔細檢查，也就是說，通過在線監(jiān)測的落實，便于就變電設備故障原因開展全面且系統(tǒng)的分析，以確保故障位置判斷的準確性與可靠性，變電檢修工作效率與水平均可得到顯著提升。

3.3 加強技術檢修力度

在檢測完成后，對線路三相拐臂與開關處進行重點監(jiān)測[4]。①工作人員通過檢測一次設備和二次側，分析判斷主變低壓開關跳閘的原因，得出是否存在常見的故障，如母線故障、誤動開關及越級跳閘等問題。當?shù)蛪簜冗^流保護發(fā)生動作時，檢查保護動作及對應裝置就能夠得出初步的故障原因。②當瓦斯動作時，工作人員首先要對變壓器的火情進行檢測，同時觀察變壓器的外觀是否發(fā)生變形，判斷變壓器是否故障或者是否二次回路發(fā)生故障。另外，還需要檢查變壓器的壓力釋放閥及噴油等情況，進而判斷變壓器的故障類型。③利用線圈匝間和主變壓器內部相間的短路來判斷是否有差動保護動作。工作人員要認真詳查相關零部件，例如瓦斯繼電器、套管、油色及油位等，若都沒有故障，則判斷是誤動操作。若發(fā)現(xiàn)有瓦斯氣體，則需要通過專業(yè)的手段進行取氣。

3.4 現(xiàn)場安全管理

為了提高變電檢修工作的安全性，需要根據(jù)檢修現(xiàn)場制定合理的規(guī)章制度，落實工作責任制，讓每個檢修人員都能履行自身崗位職責，加強其檢修工作重視度。檢修人員是變電檢修工作的重要組成部分，其他部門的工作人員應給予支持態(tài)度，大力配合檢修工作，同時為檢修人員提供各種安全保障措施[5]。另外，還可安排監(jiān)督小組，要求小組成員在固定的時間內巡視檢修現(xiàn)場，查看是否存在安全隱患，并監(jiān)督檢修人員的檢修情況，督促其他部門與檢修部門的進行加強合作。例如發(fā)現(xiàn)檢修人員出現(xiàn)違規(guī)操作或者操作失誤時，需要及時制止并給予正確的指導，其他部門的工作人員則需要配合檢修部門的工作。當變電檢修完畢后，督促小組需及時進行復查，保證設備處于良好的運行狀態(tài)，線路沒有異常情況。對于存在故障的變電設備和線路，需根據(jù)工作責任制找到相關負責人，要求其及時進行返工處理，從而取得優(yōu)質高效的檢修成果。

4 結束語

變電站的110kV及以下變電設備運行管理工作一直是一個很重要的任務。變電站110kV及以下輸變電設備管理與檢修工作，通過現(xiàn)代化技術手段，結合現(xiàn)場實際情況培養(yǎng)高素質的管理人員，使110kV及以下變電設備安全、經(jīng)濟、高效運行。同時，針對相關設備出現(xiàn)的諸多故障因素加以歸納與總結，并提出更完整的檢測方法，為設備安全的長期發(fā)展提供穩(wěn)健的基礎。