變電站安全運(yùn)行的設(shè)備維修檢查技術(shù)研究

張文娟

（國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司杭州市富陽(yáng)區(qū)供電公司，浙江杭州 311400）

1 變電站的基本組成結(jié)構(gòu)

變電站是一種用于將高壓電力轉(zhuǎn)換為低壓電力的設(shè)備，通常被用于城市或工業(yè)區(qū)域的電力系統(tǒng)。變電站主要用于電能的輸送和分配，可以將電力從高壓輸電線路轉(zhuǎn)換為低壓接入到不同的用電領(lǐng)域中。變電站主要由變壓器、電纜終端、開(kāi)關(guān)設(shè)備、無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備等部分構(gòu)成。

（1）變壓器。變電站最主要的設(shè)備就是變壓器，將高電壓電能轉(zhuǎn)換為低電壓供用戶(hù)使用。

（2）電纜終端。通常變電站通過(guò)電纜連接用戶(hù)，電纜終端用于電纜的接頭和分支，實(shí)現(xiàn)電纜的連接和斷開(kāi)。

（3）開(kāi)關(guān)設(shè)備。開(kāi)關(guān)設(shè)備用于控制變電站的電路，包括高壓開(kāi)關(guān)、變電站之間的斷路器、高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)和接地開(kāi)關(guān)等。

（4）無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備在供電系統(tǒng)中的作用是提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，降低供電變壓器及輸送線路的損耗，提高供電效率。

2 變電站安全運(yùn)行的設(shè)備檢查技術(shù)方法

2.1 檢查開(kāi)關(guān)設(shè)備

開(kāi)關(guān)設(shè)備的基本作用價(jià)值在于全面連接變電站的各種基礎(chǔ)設(shè)備，從而決定了開(kāi)關(guān)設(shè)備的正常使用效能須得到切實(shí)有效的保證。但在目前的情況下，變電開(kāi)關(guān)設(shè)備的連接安裝技術(shù)規(guī)范仍然亟待得到更為嚴(yán)格的施行，防止對(duì)于站內(nèi)各個(gè)重要節(jié)點(diǎn)的變電開(kāi)關(guān)設(shè)備進(jìn)行錯(cuò)誤的系統(tǒng)連接操作。應(yīng)重點(diǎn)采取變電隔離開(kāi)關(guān)的安全隱患排查測(cè)試技術(shù)實(shí)施方案，確保做到綜合采用站內(nèi)開(kāi)關(guān)系統(tǒng)設(shè)備的外觀缺陷測(cè)試及線路絕緣測(cè)試技術(shù)。變電開(kāi)關(guān)設(shè)備的外部結(jié)構(gòu)表面主要體現(xiàn)為防銹漆的涂刷層，那么應(yīng)嚴(yán)格防止開(kāi)關(guān)表面的防腐蝕層存在氧化或破壞的風(fēng)險(xiǎn)。

具體在涉及到變電站的系統(tǒng)高壓熔斷開(kāi)關(guān)、系統(tǒng)隔離開(kāi)關(guān)與系統(tǒng)斷路開(kāi)關(guān)全面測(cè)試操作過(guò)程中，關(guān)鍵應(yīng)做到準(zhǔn)確判定以上各種形式的站內(nèi)變電設(shè)備開(kāi)關(guān)能否實(shí)現(xiàn)良好的靈敏控制程度。設(shè)備運(yùn)維的具體負(fù)責(zé)人員應(yīng)側(cè)重于更換存在失靈安全隱患的站內(nèi)工作開(kāi)關(guān)，從而促進(jìn)變電系統(tǒng)設(shè)備的實(shí)時(shí)電流強(qiáng)度能夠獲得有效的控制。負(fù)責(zé)進(jìn)行開(kāi)關(guān)系統(tǒng)安全檢測(cè)的工作人員須重視自身的安全防護(hù)工作，確保實(shí)施開(kāi)關(guān)性能測(cè)試的技術(shù)人員不會(huì)發(fā)生觸電傷害的威脅。

2.2 檢查變壓器設(shè)備

轉(zhuǎn)換系統(tǒng)電壓、系統(tǒng)電流及系統(tǒng)阻抗構(gòu)成了變壓器設(shè)備的基本使用功能，變壓器的智能轉(zhuǎn)換設(shè)備應(yīng)促進(jìn)實(shí)現(xiàn)更加良好的系統(tǒng)綜合使用效能目標(biāo)。在此前提下，全面檢測(cè)變壓器的設(shè)備安全運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)缺陷要集中體現(xiàn)在變壓器的繞組故障排查，避免遺漏變壓器的安全事故，導(dǎo)致發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)的有關(guān)負(fù)責(zé)人員應(yīng)全面?zhèn)戎赜谧儔浩饔汀⒆儔豪鋮s裝置、變壓器的本體結(jié)構(gòu)安全檢測(cè)監(jiān)督，促進(jìn)變壓器的上述各個(gè)結(jié)構(gòu)發(fā)揮良好作用。

按照變壓器的維護(hù)檢修基本操作實(shí)施規(guī)范，變電站的具體負(fù)責(zé)人員須做到定期全面排查變壓器的內(nèi)部鐵芯結(jié)構(gòu)。變壓器的鐵芯結(jié)構(gòu)部件如果出現(xiàn)了外觀破損或腐蝕老化的明顯跡象，那么應(yīng)對(duì)其實(shí)施全面的更換。變壓器油的雜質(zhì)應(yīng)當(dāng)?shù)玫綇氐椎那謇?，定期進(jìn)行變壓器油的更新操作。目前在紅外自動(dòng)化的測(cè)溫儀器設(shè)備支撐下，對(duì)于變壓器是否存在油液異常泄漏的安全風(fēng)險(xiǎn)能夠給予準(zhǔn)確的識(shí)別，有助于系統(tǒng)檢測(cè)人員據(jù)此提供更加客觀及精確的判斷結(jié)論。

2.3 檢查互感器設(shè)備

變電站系統(tǒng)中的電壓互感器如果受到強(qiáng)烈的磁場(chǎng)感應(yīng)作用影響，將會(huì)容易造成互感器裝置的熱量快速聚集，進(jìn)而引發(fā)互感器相連接的保險(xiǎn)絲出現(xiàn)熔斷的后果。因此，技術(shù)人員對(duì)于系統(tǒng)中互感器的異常運(yùn)行狀況能夠采取直觀排查的故障判斷措施，主要通過(guò)嗅聞互感器的線路燒焦氣味來(lái)進(jìn)行判定。在情況嚴(yán)重時(shí)，發(fā)生瞬時(shí)熔斷故障的互感器還會(huì)形成電火花、外殼電流泄漏及濃煙冒出的表現(xiàn)形式，上述的故障形式須引起重視。

例如，在某次檢測(cè)變電站系統(tǒng)的互感器熔斷事故時(shí)，技術(shù)人員經(jīng)過(guò)排查發(fā)現(xiàn)，互感器的指示燈存在熄滅的現(xiàn)象。同時(shí)，互感器表盤(pán)顯示的接地電壓持續(xù)為零的狀態(tài)。因此，通過(guò)進(jìn)行全面的故障深入分析，技術(shù)人員能夠大體確定互感器的上述故障形成產(chǎn)生根源集中體現(xiàn)在保險(xiǎn)絲（二次側(cè)）出現(xiàn)了異常熔斷。技術(shù)人員通過(guò)采取全面修復(fù)熔斷保險(xiǎn)絲的設(shè)備檢修方案，有序恢復(fù)了互感器的設(shè)備正常使用狀態(tài)，進(jìn)而在客觀上證實(shí)了互感器人工檢修及自動(dòng)化檢修手段相結(jié)合的必要性。

3 變電站安全運(yùn)行的設(shè)備維修方案

3.1 準(zhǔn)確排查與診斷變電站的故障部件

變電站范圍內(nèi)的故障發(fā)生部件通常都會(huì)存在異常的部件運(yùn)行狀況，設(shè)備維護(hù)的工作人員須做到實(shí)時(shí)察覺(jué)上述部件的安全使用風(fēng)險(xiǎn)。具體針對(duì)變電站內(nèi)部易產(chǎn)生各種類(lèi)型故障的結(jié)構(gòu)部件而言，采取全方位的系統(tǒng)部件排查技術(shù)手段要集中落實(shí)于查找變電設(shè)備線路、查找電源開(kāi)關(guān)、查找避雷線路裝置的各個(gè)部位風(fēng)險(xiǎn)缺陷因素。變電站的故障排查過(guò)程應(yīng)確保符合精細(xì)化的總體實(shí)施要求，切實(shí)負(fù)責(zé)維護(hù)變電站的整體穩(wěn)定運(yùn)行。目前關(guān)鍵要做到綜合采用直觀排查及儀器輔助排查兩種常用檢測(cè)技術(shù)手段，避免發(fā)生變電站故障錯(cuò)誤診斷后果。

例如，針對(duì)變電站內(nèi)的隔離開(kāi)關(guān)在全面展開(kāi)故障排查的實(shí)踐工作中，先須詳細(xì)觀察開(kāi)關(guān)表面是否存在腐蝕、脫皮及絕緣老化等風(fēng)險(xiǎn)，然后應(yīng)采用智能形式的開(kāi)關(guān)故障傳感測(cè)試儀器進(jìn)行測(cè)試。

例如，紅外測(cè)溫的技術(shù)實(shí)施手段重點(diǎn)適用于測(cè)試變電站基礎(chǔ)設(shè)備的電氣表面溫度、測(cè)試電氣相對(duì)溫差、分析紅外測(cè)溫圖譜、構(gòu)建電氣設(shè)備的測(cè)溫管理檔案、實(shí)施故障溫度的檢測(cè)比較等。

針對(duì)變電站的變壓器重要設(shè)備組件而言，采取紅外測(cè)溫的自動(dòng)傳感測(cè)溫技術(shù)重點(diǎn)涉及判斷比對(duì)異常溫度狀態(tài)下的設(shè)備使用狀況，據(jù)此歸納得到某個(gè)集中部位的變壓器異常運(yùn)行溫度。對(duì)于經(jīng)過(guò)紅外測(cè)溫判斷的變電站系統(tǒng)安全使用狀況應(yīng)進(jìn)行準(zhǔn)確的歸納匯總，據(jù)此生成明確的數(shù)據(jù)分析圖譜。測(cè)定變電站的設(shè)備系統(tǒng)表面溫度應(yīng)建立在精準(zhǔn)分析各項(xiàng)具體數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，按照現(xiàn)有的數(shù)據(jù)檔案記錄信息來(lái)進(jìn)行相關(guān)差異的比對(duì)，準(zhǔn)確查找現(xiàn)有的變電系統(tǒng)異常。

變電站內(nèi)的變壓器與其他電氣設(shè)備都易存在電流泄漏或不均勻的電壓分布情形，變電設(shè)備的組成構(gòu)件如果存在不良的系統(tǒng)絕緣狀況，那么通常也易引發(fā)電壓致熱類(lèi)型的電氣系統(tǒng)故障。通過(guò)判斷電氣設(shè)備現(xiàn)有的溫度圖譜異常，應(yīng)能夠準(zhǔn)確排查與測(cè)定電壓致熱類(lèi)型的變電站安全風(fēng)險(xiǎn)。系統(tǒng)電壓的具體檢測(cè)數(shù)據(jù)具有持續(xù)變化波動(dòng)的特征，從而造成系統(tǒng)電壓浮動(dòng)的趨勢(shì)。

3.2 妥善處理變電站的短路運(yùn)行故障

變電站系統(tǒng)的站內(nèi)短路故障會(huì)造成瞬時(shí)的站內(nèi)電流實(shí)現(xiàn)持續(xù)的快速升高，引發(fā)站內(nèi)熱量的快速聚集。在此種狀態(tài)下，無(wú)法進(jìn)行及時(shí)排放熱量的變電系統(tǒng)組成設(shè)備將會(huì)面臨損壞及燒毀的安全威脅。因此為防止超負(fù)荷的設(shè)備短路運(yùn)行，關(guān)鍵是要集中于短路保護(hù)器的合理安裝布局。對(duì)于變電系統(tǒng)中易出現(xiàn)短路現(xiàn)象的重要設(shè)備節(jié)點(diǎn)應(yīng)進(jìn)行定期的排查，以便準(zhǔn)確查找站內(nèi)短路故障的產(chǎn)生區(qū)域部位。針對(duì)變電站的系統(tǒng)運(yùn)行常見(jiàn)短路風(fēng)險(xiǎn)須引起應(yīng)有的警惕性，密切關(guān)注變電系統(tǒng)設(shè)備的短路風(fēng)險(xiǎn)所在區(qū)域部位。

變電站的電氣設(shè)備如果存在過(guò)于頻繁的設(shè)備振動(dòng)情形，那么變電站設(shè)備發(fā)生損壞的潛在風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)就會(huì)明顯提高。導(dǎo)致形成設(shè)備裝置頻繁振動(dòng)的關(guān)鍵影響要素是存在松動(dòng)的設(shè)備螺栓連接情況，或者存在不良的設(shè)備電源接觸現(xiàn)象。變電站的運(yùn)維負(fù)責(zé)人員除了需采取紅外測(cè)溫的自動(dòng)診斷檢測(cè)儀器方式之外，還需配合采取直觀觀察與觸摸電氣設(shè)備外殼等人工檢測(cè)方式。變電站的設(shè)備常見(jiàn)缺陷除了來(lái)源于電壓致熱因素之外，還可能來(lái)源于電氣設(shè)備的松動(dòng)、開(kāi)焊等缺陷。例如，變電站系統(tǒng)的電氣設(shè)備系統(tǒng)如果長(zhǎng)期未能得到必要的螺栓固定，那么設(shè)備局部的構(gòu)件就會(huì)發(fā)生開(kāi)焊脫落或松散情形，進(jìn)而造成變電站設(shè)備系統(tǒng)在運(yùn)行使用中的振動(dòng)頻率增加。

3.3 密切重視變電站的系統(tǒng)運(yùn)行空間環(huán)境調(diào)節(jié)

在目前開(kāi)展實(shí)施的變電站安全運(yùn)維及監(jiān)管保護(hù)工作中，須關(guān)注變電站開(kāi)展?fàn)顟B(tài)監(jiān)測(cè)的實(shí)踐措施。變電站的現(xiàn)有組成儀器普遍存在精密性，那么須采取實(shí)時(shí)性的站內(nèi)空間濕度及溫度參數(shù)調(diào)整優(yōu)化措施。具有精密組成結(jié)構(gòu)的變電通信設(shè)備及變壓器設(shè)備一旦進(jìn)入了潮濕氣流，或者長(zhǎng)期置于外界溫度過(guò)高的使用空間中，則會(huì)較容易引發(fā)上述變電設(shè)備的突發(fā)故障后果。由此可見(jiàn)，相關(guān)負(fù)責(zé)人員應(yīng)全面重視查找變電站的各種類(lèi)型設(shè)備常見(jiàn)異常隱患，防止變電站的站內(nèi)濕度過(guò)高或設(shè)備過(guò)熱現(xiàn)象產(chǎn)生。

對(duì)于觸頭部位的異常發(fā)熱缺陷應(yīng)進(jìn)行準(zhǔn)確的故障排查識(shí)別，避免存在套管缺油或套管過(guò)度磨損的變電系統(tǒng)安全隱患。目前應(yīng)側(cè)重于采取智能式的站內(nèi)溫濕度感測(cè)系統(tǒng)裝置，促進(jìn)變電站的運(yùn)維管理環(huán)境達(dá)到更加適宜的要求，延長(zhǎng)變電站的系統(tǒng)設(shè)備使用運(yùn)行期限。變壓器的設(shè)備套管如果表現(xiàn)為紅外測(cè)試的圖譜溫度異常，則需進(jìn)行全方位的故障準(zhǔn)確排查。變壓器的各個(gè)環(huán)節(jié)組合連接部位通常都會(huì)存在程度較為顯著的檢測(cè)溫度差值，須密切重視查找存在放電故障的具體區(qū)域部位。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，變電站的基礎(chǔ)設(shè)備維修及設(shè)備檢查工作應(yīng)置于變電系統(tǒng)安全運(yùn)行的核心地位。近些年，變電設(shè)備發(fā)生安全運(yùn)行事故的總體概率仍相對(duì)較高，客觀上體現(xiàn)了嚴(yán)格排查變電系統(tǒng)事故的必要性。為促進(jìn)變電站的系統(tǒng)安全運(yùn)行最佳效益得到發(fā)揮，那么現(xiàn)階段的設(shè)備維修檢查基本改進(jìn)思路應(yīng)集中于站內(nèi)設(shè)備的短路故障解決，準(zhǔn)確排查變電系統(tǒng)的現(xiàn)有安全缺陷。變電站系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行使用環(huán)境需得到實(shí)時(shí)性的調(diào)節(jié)改變，合理設(shè)定變電站的系統(tǒng)運(yùn)行濕度與溫度參數(shù)。