電網(wǎng)110kV變電運維風(fēng)險與技術(shù)檢修

國網(wǎng)天津市電力公司寧河供電分公司 付志國

隨著電力需求的增長和電網(wǎng)的發(fā)展，電網(wǎng)110kV 變電站作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，承擔(dān)著電能輸送和配電的重要任務(wù)。然而，在變電站的運維過程中，存在著各種潛在的風(fēng)險，如人員安全、設(shè)備故障和自然災(zāi)害等風(fēng)險，這些風(fēng)險對電力系統(tǒng)的正常運行和供電可靠性造成了一定的威脅。為了保證電網(wǎng)110kV 變電站的正常運行和設(shè)備的安全可靠性，必須對這些風(fēng)險進(jìn)行全面的分析和評估，并采取相應(yīng)的技術(shù)檢修措施進(jìn)行風(fēng)險控制和預(yù)防。

1 電網(wǎng)110kV 變電運維風(fēng)險分析

1.1 人員安全風(fēng)險

1.1.1 高電壓觸電風(fēng)險

在電網(wǎng)110kV 變電運維中，高電壓觸電是一種嚴(yán)重的安全風(fēng)險。高電壓系統(tǒng)具有很高的電位差，一旦人員接觸到帶電部件，就可能發(fā)生電流通過身體的情況，導(dǎo)致觸電事故。高電壓觸電風(fēng)險的主要原因包括直接接觸帶電部件、絕緣破損或漏電，以及不當(dāng)?shù)墓ぷ鞣绞胶筒僮鞣椒?。其中，直接接觸帶電部件可能發(fā)生在操作不當(dāng)、維修失誤或設(shè)備故障等情況下，絕緣破損或漏電使電流通過破損部位或漏電路徑進(jìn)入人體，增加了觸電風(fēng)險。此外，不正確的工作方式和操作方法，如不使用絕緣工具、未按規(guī)定使用個人防護(hù)裝備等，也會提高高電壓觸電的風(fēng)險。

1.1.2 工作環(huán)境安全風(fēng)險

在電網(wǎng)110kV 變電運維中，工作環(huán)境安全是一個重要的考慮因素，存在著多種工作環(huán)境安全風(fēng)險。這些風(fēng)險可能導(dǎo)致人員在工作環(huán)境中遭受傷害或意外事故的發(fā)生。其中，高溫和高濕度、空氣污染和有害氣體、噪聲和振動、狹小和擁擠的工作空間是最常見的工作環(huán)境安全風(fēng)險。長時間暴露在高溫和高濕度環(huán)境下可能引起疲勞、中暑和脫水等健康問題。同時，有害氣體、粉塵和化學(xué)物質(zhì)對呼吸系統(tǒng)和整體健康造成潛在危害。噪聲和振動可能對聽力和身體健康造成損害。狹小和擁擠的工作空間容易導(dǎo)致碰撞、摔倒和受傷等意外事故的發(fā)生。

1.1.3 不當(dāng)操作導(dǎo)致事故風(fēng)險

在電網(wǎng)110kV 變電運維中，存在著不當(dāng)操作所帶來的風(fēng)險問題。這些風(fēng)險包括錯誤操作、操作程序不合規(guī)、設(shè)備誤操作、操作失誤，以及缺乏溝通和協(xié)作等方面。不正確的操作方式和方法可能導(dǎo)致設(shè)備故障、人員傷害或意外事故的發(fā)生。操作人員對設(shè)備控制、開關(guān)操作等不當(dāng)使用可能導(dǎo)致誤操作，增加設(shè)備故障和安全隱患[1]。此外，未按照規(guī)定的操作程序進(jìn)行工作、操作人員的疏忽、缺乏專注，以及缺乏有效溝通和協(xié)作也會增加事故發(fā)生的概率。

1.2 設(shè)備故障風(fēng)險

1.2.1 設(shè)備老化和損壞風(fēng)險

在電網(wǎng)110kV 變電運維中，設(shè)備故障是一種重要的風(fēng)險因素。設(shè)備的老化和損壞可能導(dǎo)致設(shè)備性能下降、運行不穩(wěn)定甚至完全失效，對電網(wǎng)運行造成嚴(yán)重影響。設(shè)備老化主要表現(xiàn)為內(nèi)部元件和部件的老化現(xiàn)象，如電氣絕緣材料的老化、金屬部件的腐蝕和疲勞等，而設(shè)備損壞則可能是由外部沖擊、振動、過載，以及操作不當(dāng)?shù)纫蛩匾鸬?。設(shè)備故障可能導(dǎo)致電網(wǎng)停電、設(shè)備損壞甚至事故發(fā)生。

1.2.2 設(shè)備失效導(dǎo)致停電風(fēng)險

在電網(wǎng)110kV 變電運維中，設(shè)備失效是一種嚴(yán)重的風(fēng)險，可能導(dǎo)致電網(wǎng)停電。設(shè)備失效可能由多種原因引起，如設(shè)備老化、故障、操作錯誤等。一旦設(shè)備失效，將會影響電網(wǎng)的正常運行，導(dǎo)致停電事故和服務(wù)中斷。

設(shè)備隨著時間的推移會出現(xiàn)老化和磨損，如絕緣材料老化、電子元件老化等，這可能導(dǎo)致設(shè)備的性能下降和故障的發(fā)生。 而設(shè)備在運行過程中也可能發(fā)生故障或受到損壞，如開關(guān)元件的損壞、繼電器的故障等，這將導(dǎo)致設(shè)備無法正常工作，進(jìn)而引發(fā)停電。 此外，不正確操作、錯誤操作步驟或操作失誤可能導(dǎo)致設(shè)備的失效和停電風(fēng)險的增加。

1.2.3 設(shè)備操作和維護(hù)不當(dāng)風(fēng)險

在電網(wǎng)110kV 變電運維中，設(shè)備操作和維護(hù)不當(dāng)是一種重要的風(fēng)險，可能導(dǎo)致設(shè)備故障和運行不穩(wěn)定。不正確的設(shè)備操作和維護(hù)可能引發(fā)多個問題，包括使用錯誤的操作方法或工具、維護(hù)不足、操作人員技能不足，以及缺乏記錄和跟蹤。不合適的操作方法和工具使用可能導(dǎo)致設(shè)備損壞或故障，而維護(hù)不足會影響設(shè)備的正常運行和性能。操作人員技能不足可能導(dǎo)致錯誤調(diào)整、誤操作和設(shè)備故障的發(fā)生。此外，缺乏及時地記錄和跟蹤會增加設(shè)備故障的風(fēng)險，會導(dǎo)致無法及時發(fā)現(xiàn)問題和制定相應(yīng)的解決方案。

1.3 自然災(zāi)害風(fēng)險

在電網(wǎng)110kV 變電運維中，自然災(zāi)害是一種重要的風(fēng)險因素，包括風(fēng)暴和臺風(fēng)、地震、洪水，以及雪災(zāi)和冰雪天氣。這些自然災(zāi)害可能對變電站和設(shè)備造成嚴(yán)重的影響，導(dǎo)致電網(wǎng)運行中斷和設(shè)備損壞。風(fēng)暴和臺風(fēng)可能引發(fā)設(shè)備受損、導(dǎo)線斷裂和絕緣子破裂等問題，地震可能導(dǎo)致設(shè)備錯位、電纜和導(dǎo)線斷裂，洪水可能淹沒設(shè)備、導(dǎo)致電氣設(shè)備短路和腐蝕，而雪災(zāi)和冰雪天氣可能導(dǎo)致線路積雪和冰覆蓋，引發(fā)設(shè)備過載和斷裂。所有這些自然災(zāi)害都對電網(wǎng)運行和設(shè)備安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

2 電網(wǎng)110kV 變電運維風(fēng)險的技術(shù)檢修

2.1 停電維修

停電維修是電網(wǎng)110kV 變電運維中常用的一種技術(shù)檢修方法，通過在停電狀態(tài)下對設(shè)備進(jìn)行維修和檢修，以確保設(shè)備的正常運行和性能。

停電維修的關(guān)鍵是準(zhǔn)確計算和控制停電時間，最大限度地減少對供電系統(tǒng)的影響。停電時間（T）可以通過以下公式計算：

其中，N是維修項目的數(shù)量，L是每個維修項目的工作時間，P是維修人員的數(shù)量。

停電維修還需要考慮設(shè)備的維修周期和維修計劃。設(shè)備維修周期（C）可以通過以下公式計算：

其中，M是設(shè)備的可靠性指數(shù)，R是設(shè)備的壽命，T是停電時間。

在停電維修過程中，需要遵循圖1所示步驟。

圖1 停電維修流程

第一，制定詳細(xì)的停電計劃，包括停電時間、停電區(qū)域和停電設(shè)備等信息。第二，確保維修人員和工作環(huán)境的安全。使用適當(dāng)?shù)膫€人防護(hù)裝備，并遵守相關(guān)安全操作規(guī)程。第三，按照維修計劃，對設(shè)備進(jìn)行檢修和維護(hù)。包括設(shè)備清潔、部件更換、絕緣檢測等。第四，在維修完成后，對設(shè)備進(jìn)行測試，確保其正常運行。第五，逐步恢復(fù)供電，監(jiān)測設(shè)備的運行情況。

2.2 驗電檢修

驗電檢修是電網(wǎng)110kV 變電運維中常用的一種技術(shù)檢修方法，其關(guān)鍵在于測量和評估設(shè)備的電氣參數(shù)，包括電流、電壓、電阻和絕緣電阻等。通過使用合適的測量工具和設(shè)備，可以獲取準(zhǔn)確的電氣參數(shù)值。例如，電流可以通過電流表或電流互感器測量，電壓可以通過電壓表或電壓互感器測量，電阻可以通過電阻表或萬用表測量，絕緣電阻可以通過絕緣電阻測試儀測量。在驗電檢修過程中，還需要考慮設(shè)備的工作狀態(tài)和電氣性能指標(biāo)，并根據(jù)測量結(jié)果和設(shè)備要求，評估設(shè)備的電氣性能是否正常[2]。

在驗電檢修過程中，需要遵循圖2所示步驟。

圖2 驗電檢修操作流程

第一，確保設(shè)備處于停電狀態(tài)，并進(jìn)行必要的安全措施，如接地和斷電操作。第二，使用合適的測量工具和設(shè)備，按照測量規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)，對設(shè)備的電氣參數(shù)進(jìn)行測量和記錄。第三，根據(jù)測量結(jié)果和設(shè)備要求，比較測量值與標(biāo)準(zhǔn)值或先前的測量數(shù)據(jù)，評估設(shè)備的電氣性能是否正常。第四，如果發(fā)現(xiàn)電氣參數(shù)異?；虺鲈试S范圍，進(jìn)行故障診斷，找出問題的原因，并采取相應(yīng)的修復(fù)措施。

2.3 安裝接地線路

在電網(wǎng)110kV 變電運維中，安裝接地線路是一項重要的技術(shù)檢修措施，用于確保設(shè)備和工作場所的電氣安全。在進(jìn)行接地線路安裝之前，首先需要計算接地電阻，然后再進(jìn)行線路安裝，接地電阻的計算公式如下：

其中，ρ為土壤電阻率（Ω·m），L為接地電線路長度（m），S為接地電線路的橫截面積（m2）。例如，當(dāng)土壤電阻率（ρ）為200 Ω·m，接地電線路長度（L）為50m，接地電線路橫截面積（S）為0.01m2時，根據(jù)上述數(shù)據(jù)，可以計算出接地電阻：Rg=1000000Ω=1MΩ

在電網(wǎng)110kV 變電運維中，安裝接地線路是一項關(guān)鍵的技術(shù)檢修工作。這一過程包括選擇適當(dāng)?shù)慕拥攸c，準(zhǔn)備接地線材料，布置接地線路，連接接地線，測量接地電阻，并進(jìn)行標(biāo)識。第一，通過正確安裝接地線路，可以有效降低電網(wǎng)設(shè)備的漏電風(fēng)險和接地電壓，確保電網(wǎng)的安全運行和人員的安全。第二，選擇合適的接地點是確保接地線路有效性的關(guān)鍵，接地線材料應(yīng)符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)并具備良好的電氣性能。第三，布置接地線路時需要保證連續(xù)性和完整性，確保線路不會斷裂或松動。連接接地線時要確保牢固和導(dǎo)電性良好，并采取防腐措施以防腐蝕和損壞。完成安裝后，使用接地電阻測試儀對接地線路的電阻進(jìn)行測量，并記錄測量結(jié)果，見表1。第四，在接地線路上設(shè)置清晰可見的標(biāo)識，以便識別和檢查。通過正確安裝接地線路，可以有效地保障電氣安全和人員安全，降低漏電風(fēng)險和接地電壓。

表1 接地電阻的測量結(jié)果

2.4 線路跳閘檢測

線路跳閘檢測是電網(wǎng)110kV 變電運維中的關(guān)鍵任務(wù)，用于評估線路的跳閘性能和保護(hù)裝置的工作情況。為了確保電網(wǎng)的穩(wěn)定運行和故障排除能力，進(jìn)行定期的線路跳閘檢測至關(guān)重要。

在進(jìn)行線路跳閘檢測時，需要依據(jù)設(shè)定的測試條件進(jìn)行準(zhǔn)備和操作。第一，確定適當(dāng)?shù)臏y試參數(shù)，如跳閘時間、動作電流和回路電阻。這些參數(shù)的設(shè)定應(yīng)基于線路的特性和設(shè)計要求。接下來，準(zhǔn)備好測試設(shè)備，包括線路保護(hù)裝置測試儀、電流互感器和電壓表等。確保測試設(shè)備的準(zhǔn)確性和可靠性，以保證測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。第二，進(jìn)行線路跳閘測試時，將測試設(shè)備正確連接到待測線路的保護(hù)裝置上。這可能涉及連接電流互感器、電壓表等設(shè)備，確保連接穩(wěn)定可靠。按照設(shè)定的測試條件，觸發(fā)線路保護(hù)裝置進(jìn)行跳閘操作，并記錄跳閘時間、動作電流等參數(shù)的實際數(shù)值。第三，得到測試結(jié)果后，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和評估。將實際測試數(shù)據(jù)與設(shè)定條件進(jìn)行比較，評估線路的跳閘性能和保護(hù)裝置的工作情況。如果測試結(jié)果顯示線路跳閘性能不符合要求，進(jìn)行故障排除和調(diào)整[3]。這可能涉及檢查保護(hù)裝置的設(shè)置、線路的連接等方面，以確保線路的正常運行和保護(hù)裝置的準(zhǔn)確動作。

3 結(jié)語

電網(wǎng)110kV 變電運維涉及眾多的風(fēng)險和技術(shù)檢修工作，其中包括人員安全風(fēng)險、設(shè)備故障風(fēng)險、自然災(zāi)害風(fēng)險等，必須采取科學(xué)有效的技術(shù)檢修措施來應(yīng)對。只有充分認(rèn)識并管理這些風(fēng)險，加強(qiáng)技術(shù)檢修工作，才能確保電網(wǎng)的安全運行，保障供電的穩(wěn)定性和可靠性，滿足社會對電力的需求。