解析變電一次設(shè)備故障預測及檢修

李少鵬

（國網(wǎng)福建省電力有限公司檢修分公司）

解析變電一次設(shè)備故障預測及檢修

李少鵬

（國網(wǎng)福建省電力有限公司檢修分公司）

隨著我國社會的進步和國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，作為國家發(fā)展建設(shè)的重點基礎(chǔ)行業(yè)，電力行業(yè)也得到了快速的發(fā)展，同時，電力企業(yè)已經(jīng)融入到了人們的日常生活和生產(chǎn)中，且人們對電力的需求程度也在逐年提高。為了滿足人們對電力的需求與電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，電力系統(tǒng)加強了對變電一次設(shè)備預測和檢修的工作，此項工作的完成不僅需要專業(yè)技能強職業(yè)素質(zhì)高的工作人員，同時也要結(jié)合當前先進的科學技術(shù)。本文通過對變電一次設(shè)備故障預測及檢修進行了深入的分析，以提高整個電力系統(tǒng)運行的安全穩(wěn)定性能。

變電一次設(shè)備；故障預測；故障檢修

引言

隨著人民對電力的需求不斷提高，相關(guān)政府部門應采取相應的措施來提高電力企業(yè)的工作效率以滿足人民群眾的需求量，加大對電力企業(yè)原有管理體制的改革和創(chuàng)新，提高輸配電工程建設(shè)的質(zhì)量和效率。另外，高壓電網(wǎng)在運行過程中，由于受到超負荷、制造工藝不良、電力設(shè)備老化、工作人員操作手法錯誤、設(shè)備儀器養(yǎng)護工作不到位等因素的干擾，很容易導致變電一次設(shè)備出現(xiàn)各種各樣的缺陷與故障，從而影響整個電力網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運行。隨著變電設(shè)備的不斷更新，變電設(shè)備逐漸向大容量、高電壓的方向發(fā)展，便電器的這些變化在很大程度上限制了變電站的停電作業(yè)。在變電設(shè)備外形變化與內(nèi)在工作原理變化的影響之下，對變電設(shè)備進行現(xiàn)場解體檢查工作變得越來越復雜和困難。對于變電一次設(shè)備故障預測與檢修工作來說，只有掌握變電設(shè)備在正常運行時或者故障狀態(tài)下進行非解體法對變電設(shè)備進行故障預測和檢修，這樣才能都達到變電一次設(shè)備故障及檢修工作的目的，保障整個電力網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定、安全運行。

1 常見的變電一次設(shè)備故障預測

通常情況下，變電一次相關(guān)的設(shè)備都會配置許多的輔助儀器，以便檢查電力設(shè)備的溫度變化，荷載情況以及運行狀態(tài)等。但是這些輔助儀器只能走表面上檢查出電力設(shè)備出現(xiàn)故障，而無法深入的分析了解故障原因及解決方案，為了深入的了解電力設(shè)備故障原因，找出有效地解決方案，在實際的故障檢修操作過程中，工作人員根據(jù)最常見的故障情況，總結(jié)了一下幾點電力設(shè)備故障預測方式。

（1）有專人負責電力設(shè)備的定期檢測，對電力設(shè)備進行預防性實驗，以發(fā)掘電力設(shè)備中潛在的故障。

（2）進行在線電力設(shè)備運行狀態(tài)檢測，使用電測量的方法來判斷電力設(shè)備是否存在故障。

（3）利用紅外線技術(shù)對電力設(shè)備進行硬件檢測，檢查電力設(shè)備中是否有潛在的接觸不良，線路老化以及磁路故障問題的存在。

我國電力企業(yè)主要采用的變電一次設(shè)備斷路器與變壓器通常都配有一些輔助性的儀器，是在電力設(shè)備的故障檢修工作上，這些輔助儀器所起到的作用是微乎其微的，因此電力設(shè)備的故障檢修還要依靠以上三種常用的電力設(shè)備故障檢測方法。

2 變壓器的故障預測方法分析

作為變電站的核心設(shè)備之一，變壓器的故障檢修與預測工作在變電一次設(shè)備故障預測及檢修工作中有著重要的作用。電力系統(tǒng)運行過程中，經(jīng)常遇到的變壓器故障可以分為兩種：①內(nèi)部故障；②外部故障。根據(jù)字面意思可以直觀的理解變電器內(nèi)部故障，其主要的故障體現(xiàn)在變壓器油箱內(nèi)出現(xiàn)問題，例如有些引出線接地故障及各相繞組的相間短路等；變壓器外部故障主要包括引出線的相間故障、絕緣套管的接地短路等。這些變電一次設(shè)備故障的預測根據(jù)以往的工作經(jīng)驗總結(jié)了一下幾個檢測與預測方案：

（1）直觀性的觀察變壓器的一些物理變化，檢測變壓器是否存在異味、溫度過高、雜聲或在工作期間出現(xiàn)不正常的震動等現(xiàn)象。

（2）利用介質(zhì)損耗、交流耐壓及絕緣電等電氣試驗方法來進行變壓器故障分析。

（3）通過采用科學的試驗方法對變壓器局部進行放電檢測，通過局部放電情況對變壓器內(nèi)部構(gòu)件的缺損情況進行預測。

3 斷路器的故障預測方法分析

斷路器在電力系統(tǒng)運行中所起的作用是通過控制某些設(shè)備在電力系統(tǒng)中的運行狀態(tài)將電力系統(tǒng)運行中所存潛在的故障進行清除，是電力系統(tǒng)運行過程中重要的控制及保護裝置，能夠智能的根據(jù)電力系統(tǒng)實際運行需求，對電力設(shè)備進行控制，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運行。在電力系統(tǒng)運行過程中，影響斷路器正常工作的因素有許多，如：因管理人員養(yǎng)護工作做得不到位，導致斷路器的部分絕緣線線路老化或性能下降；由于工作人員的操作手法不當，使得電力傳動裝置或操動機構(gòu)發(fā)生故障；絕緣構(gòu)件的材料質(zhì)量不過關(guān)；一次性通過斷路器的電流過大，導致斷路器的部分構(gòu)件發(fā)生燒融，使斷路器出現(xiàn)接觸不良現(xiàn)象，甚至發(fā)生短路。根據(jù)多年的工作經(jīng)驗將引起斷路器故障的各類因素整理統(tǒng)計成如圖1所示。

圖1 斷路器故障原因數(shù)據(jù)分析圖

只有在做好斷路器故障預測工作的前提下，才能夠有效地保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。根據(jù)常見的斷路器故障發(fā)生原因，總結(jié)出了如下幾種方法來對斷路器故障進行預測和檢測：

（1）管理人員應定期對斷路器的合閘接觸部分進行電壓值檢測，正常情況下，合閘接觸部分的電壓值應處在操作電壓值的30～50%之間，如果檢測的電壓值不在這一電壓值范圍之間，說明斷路器的合閘接觸部分存在著故障或異常。

（2）在斷路器的操作過程中經(jīng)常會因為斷路器自身的控制回路接觸不良、彈簧質(zhì)量不過關(guān)、零部件之間的摩擦阻力較大等因素的影響下，使得斷路器的分閘與合閘出現(xiàn)時間錯亂。同時如果斷路器的動力操作無法保持平衡傳遞或三相尺寸的調(diào)整存在一定的誤差，這些因素都會導致斷路器三相步同期及彈跳等問題。為了減少這些問題在電力系統(tǒng)的運行過程中出現(xiàn)，相關(guān)電力設(shè)備管理人員應按照規(guī)定定期對電力設(shè)備進行檢查與測試。

（3）電力設(shè)備管理人員要具備根據(jù)斷路器觸頭的接觸情況、腐蝕磨空斷路器的起滅弧室的真空度。

4 變電一次設(shè)備的檢修方法

斷路器的檢修方法:

斷路器在變電站的主要工作任務(wù)是控制變壓器工作狀態(tài)的設(shè)備，能夠有效地保障變電站處于操控范圍之內(nèi)。實際電力系統(tǒng)運行過程中，斷路器的故障發(fā)生率是最高的，因為斷路器在操作過程中存在許多干擾因素，常見的斷路器故障有斷路器溫度過高導致其零部件燒融、拒動或者誤動作等，在電力系統(tǒng)發(fā)生故障過程中，如果不能及時的將斷路器斷開，會直接造成斷路器的燒毀。

4.1 過熱故障檢修

有些電力企業(yè)所使用的吸合器數(shù)據(jù)采集設(shè)備為熱傳感型，斷路器吸合構(gòu)件因經(jīng)常在高溫環(huán)境下工作，從而使其溫度不能下降。為了避免斷路器在長期工作過程中出現(xiàn)故障，需要對斷路器的電壓負載曲線、中性點電勢曲線及接觸構(gòu)件的溫度變化曲線三者之間進行綜合比對，如果對比結(jié)果顯示斷路器的電能供應穩(wěn)定性在溫度變化前后有大幅度的變化，需要立即將斷路器切換到檢修狀態(tài)。因母線回路線路通常采用并聯(lián)斷路的設(shè)計方式，使得斷路器可以通過計劃的步驟較快的將其切換至開關(guān)直接啟動的冷備狀態(tài)下，使得故障設(shè)備被及時的切斷。

4.2 拒動或者誤動故障檢修

對于斷路器開關(guān)出現(xiàn)的拒動或者誤動故障的檢修，可以從以下幾個方面進行入手解決。①斷路器拒動故障的出現(xiàn)在很多情況下是由遠程閉鎖或者是系統(tǒng)故障而造成開關(guān)自動保護，從而出現(xiàn)拒動，這時需要通過檢測系統(tǒng)進行解除開關(guān)的自動保護狀態(tài)，如果狀態(tài)檢測系統(tǒng)不完善導致無法進行解除開關(guān)的自動保護狀態(tài)，需要人工沿線進行逐一解除。②當開關(guān)二次回路出現(xiàn)故障時，同樣會造成綜合保護器件的信息故障，給予斷路器綜合保護設(shè)備以及監(jiān)控系統(tǒng)傳遞錯誤的信息，使得這些設(shè)備與系統(tǒng)無法正常聯(lián)網(wǎng)，從而阻礙整個電力網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運行。③在斷路器開關(guān)的一次設(shè)備由于故障原因?qū)е挛暇€圈故障或系統(tǒng)的解除設(shè)備誤動，導致電力設(shè)備不能正常運行，需要工作人員進行現(xiàn)場沿線進行故障排查，另外，要注意的是在高溫的夏季或潮濕的春季，因空氣中粉塵含量較大，需要預防電力設(shè)備發(fā)生爆炸，著火等現(xiàn)象的出現(xiàn)。

5 結(jié)束語

綜合上文所述，目前我國變電一次設(shè)備故障的預測及檢修工作的進行在很多時候都是依據(jù)常規(guī)預防性實驗以及同行業(yè)的工作人員所多次積累的實際工作經(jīng)驗。同時，隨著時代的進步，科學技術(shù)被廣泛的應用在各行各業(yè)，電子設(shè)備，光學傳感，信號傳感以及計算機技術(shù)等被應用于電力設(shè)備的故障檢測與預防工作之中，在很大程度上提高了電力設(shè)備在線工作狀態(tài)檢測裝置的工作效率和精準度。電力設(shè)備在線狀態(tài)檢測能夠有效地將潛伏的電力故障消除在萌芽之中。從而確保了整個電力網(wǎng)絡(luò)的安全，穩(wěn)定運行。

[1]朱明韋，馮艷萍，李成.電力工程電氣設(shè)計手冊[J].北京.中國電力出版社，2014（12）.

[2]韋 磊，孫 科.變電運行常見故障[J].新疆電力，2015（02）.

[3]孫向前，李悠悠，吳明輝.變壓器油中溶解氣體分析中的模糊模式層聚類故障診斷方法的研究[J].中國電機工程學報，2012（01）.

[4]王麗薇，吳梅艷，等.電氣設(shè)備狀態(tài)檢測與故障診斷技術(shù)[J].北京：中國電力出版社，2015（06）.

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2015-12-1