110kV變電站運(yùn)行故障與排除對(duì)策分析

劉肇法+郭建龍

摘 要：變電站是聯(lián)系發(fā)電廠和用電單位之間的中間樞紐，對(duì)于保障連續(xù)和穩(wěn)定供電，維持連續(xù)生產(chǎn)的運(yùn)行和保證日常生活的進(jìn)行具有重要意義。結(jié)合110kV變電站工作經(jīng)驗(yàn)，闡述了110kV變電站運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的主要故障，提出了故障排除的對(duì)策和措施，為變電站故障診斷和排除提供了理論依據(jù)和技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：變電站 運(yùn)行故障 故障排除

引言

變電站是電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中的基礎(chǔ)設(shè)施，在電力與供電體系中變電站主要完成電壓變換、管理和調(diào)節(jié)電壓以及控制電能方向的重要電力系統(tǒng)。變電站的安全可靠運(yùn)行直接關(guān)系著電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和供電的安全。變電站的主要設(shè)備包括變壓器、匯集電流母線設(shè)備、開(kāi)閉電路裝置、計(jì)量用互感器、儀表裝置、控制用互感器、調(diào)度裝置、繼電保護(hù)裝置和防雷裝置等。其中變壓器是變電站的主要設(shè)備之一，主要作用是變換電壓，此外部分變電站還具有無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。

1 110kV變電站運(yùn)行故障分析

110kV變電站運(yùn)行過(guò)程中常見(jiàn)的運(yùn)行故障主要出現(xiàn)在變壓器、輸電線路、電容器以及母線等部件的運(yùn)行故障。分析運(yùn)行過(guò)程中存在的故障，對(duì)于故障判斷和排除，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行具有重要意義。

1.1 變壓器運(yùn)行故障

變壓器是變電站中的重要電力設(shè)備，在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中的主要故障包括運(yùn)行聲音異常，運(yùn)行油溫過(guò)高以及線路故障等幾個(gè)方面的問(wèn)題，變壓器故障會(huì)對(duì)整個(gè)電力傳輸系統(tǒng)產(chǎn)生很大的影響，同時(shí)也存在重大的安全隱患。例如：在變壓器中的繞組引出線之間的短路；變壓器繞組之間的短路；變壓器的外部相之間出現(xiàn)電流的現(xiàn)象；變壓器超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)造成的短路；變壓器產(chǎn)生過(guò)勵(lì)磁；變壓器在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中自身的溫度升高，油箱內(nèi)的壓力升高導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生故障。在變壓器中產(chǎn)生的故障主要是由于變壓器所處的環(huán)境位置中存在著較大的濕度，使得變壓器內(nèi)部的組織的空氣絕緣度下降，從而引起線路短路。另外，在變壓器的設(shè)計(jì)過(guò)程中存在缺陷，就會(huì)使得連接板產(chǎn)生故障，進(jìn)而影響到整個(gè)變壓器的使用，和系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

1.2 輸電線路運(yùn)行故障

在電力系統(tǒng)中，輸電線路起著電力的接收和輸送的重要任務(wù)。在輸變電設(shè)施常見(jiàn)的故障中，輸電線路的故障占了絕大多數(shù)。輸電線路中常見(jiàn)的故障有以下幾種形式：由于電力在輸送過(guò)程中產(chǎn)生短路的現(xiàn)象而引起的故障，這種故障的產(chǎn)生主要是由于線路中的不同電位的導(dǎo)線之間產(chǎn)生了聯(lián)系，在線路中就會(huì)出現(xiàn)局部短路的現(xiàn)象，使得電路整體不能夠正常的工作；線路產(chǎn)生斷路也能夠引起故障，在線路的使用過(guò)程中，如果其中產(chǎn)生了斷開(kāi)的現(xiàn)象，電流就不能夠正常的通過(guò)電路，造成整體線路的癱瘓；線路的接地產(chǎn)生故障也能夠使力的傳輸受到影響。在接地故障中主要包括：?jiǎn)蜗嗑€路接地故障、兩項(xiàng)線路故障。單相線路接地故障主要是由于在線路中出現(xiàn)了單相短路而使得整體的運(yùn)行受到影響，其造成的后果也較嚴(yán)重。

1.3 電容器運(yùn)行故障

在電容器的使用中出現(xiàn)的故障包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：電容器的外殼受熱產(chǎn)生膨脹、電容器中出現(xiàn)漏液的現(xiàn)象、電容器的套管破裂引發(fā)故障、電容器在使用中產(chǎn)生噪音，內(nèi)部的溫片出現(xiàn)脫落。故障產(chǎn)生的原因主要是由于電流器中產(chǎn)生的涌流過(guò)大使其不能夠起到絕緣的效果；電容器中的熔絲熔性較差，使得電容器受到損壞。電容器質(zhì)量較差，內(nèi)部的絕緣系統(tǒng)容易老化，使得電容器在使用中容易被擊穿。

1.4 母線運(yùn)行故障

母線是變電站中的重要原件之一，主要負(fù)責(zé)對(duì)電力系統(tǒng)中的各種電能進(jìn)行收集和分配。在電力系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，母線常出現(xiàn)的故障主要表現(xiàn)為和母線連接的組件產(chǎn)生停電的現(xiàn)象。變電站中的母線一旦產(chǎn)生故障，電路系統(tǒng)的穩(wěn)定性就會(huì)受到破壞，導(dǎo)致線路系統(tǒng)出現(xiàn)癱瘓，產(chǎn)生較大的電力損壞。變電站中的母線產(chǎn)生故障的原因通常包括以下幾個(gè)方面：首先是母線中的絕緣子和斷路器中套管之間的連接產(chǎn)生故障，其次是母線中的電壓互感器產(chǎn)生故障或者是互感器的非正常運(yùn)轉(zhuǎn)，使得斷路器和母線不能夠進(jìn)行連接，再次，在操作的過(guò)程中，如果使用的方法不當(dāng)也會(huì)使得斷路器受到損壞；最后，維護(hù)人員在進(jìn)行維修和檢查時(shí)如果出現(xiàn)操作失誤，使得電路中產(chǎn)生電弧的現(xiàn)象，也會(huì)使得母線受到干擾，產(chǎn)生故障。

2 110kV變電站運(yùn)行故障排除

2.1 變壓器故障排除

變壓器故障的排除，首先應(yīng)將負(fù)荷控制在變壓器的設(shè)計(jì)允許范圍之內(nèi)。其次對(duì)變壓器油樣應(yīng)定期作耐壓擊穿試驗(yàn)，檢測(cè)變壓器油中水份的含量，對(duì)水分含量超標(biāo)的應(yīng)使用真空濾油機(jī)去除油中水分。第三，每年應(yīng)取變壓器油的油樣進(jìn)行物理性能試驗(yàn)以確定其絕緣性能是否合格，試驗(yàn)的內(nèi)容必須包括變壓器油的擊穿強(qiáng)度、酸度、界面張力等物理參數(shù)。第四，應(yīng)保持瓷質(zhì)套管及絕緣子外表的清潔，必須定期對(duì)變壓器線圈、套管進(jìn)行損傷程度的檢測(cè)，對(duì)變壓器冷卻系統(tǒng)，要經(jīng)常檢查散熱器有無(wú)滲漏、生銹、污垢淤積以及其它阻礙變壓器油流動(dòng)的機(jī)械損傷情況。

2.2 輸電線路故障排除

電氣設(shè)計(jì)是各種電氣設(shè)備正常工作與否和維護(hù)方便的重要因素，電力線路也必須在合理的設(shè)計(jì)下才能更好的“行使”它的職責(zé)。要想做好線路的設(shè)計(jì)工作，除了周密的計(jì)算，考慮更多的因素，勘測(cè)和線路路徑的選擇也是設(shè)計(jì)的重中之重。需要設(shè)計(jì)人員親自到現(xiàn)場(chǎng)細(xì)心觀察地形地貌和線路的路徑。這樣才能最大程度地避免風(fēng)偏閃絡(luò)的概率，保證輸電線路的正常運(yùn)行。所以，必須在綜合分析國(guó)內(nèi)的外風(fēng)偏角設(shè)計(jì)和參數(shù)選取方法基礎(chǔ)上，立足我國(guó)的國(guó)情選取比較合適的風(fēng)偏角的設(shè)計(jì)參數(shù)。在對(duì)輸電線路防雷工作中，通常采用避雷線、降低桿塔接地電阻或是選用避雷器來(lái)進(jìn)行防雷。

2.3 電容器故障排除

當(dāng)電容器的保險(xiǎn)熔斷時(shí)，應(yīng)向調(diào)度匯報(bào)，待取得同意后再拉開(kāi)電容器的斷路器。切斷電源對(duì)其進(jìn)行放電，先進(jìn)行外部檢查，如套管的外部有無(wú)閃絡(luò)痕跡，外殼是否變形，漏油及接地裝置有無(wú)短路現(xiàn)象等，并搖測(cè)極間及極對(duì)地的絕緣電阻值，如未發(fā)現(xiàn)故障現(xiàn)象，可換好保險(xiǎn)后投入。電容器的斷路跳閘，而分路保險(xiǎn)未斷，應(yīng)先對(duì)電容器放電三分鐘后，再檢查斷路器電流互感器電力電纜及電容器外部等。若未發(fā)現(xiàn)異常，則可能是由于外部故障母線電壓波動(dòng)所致。經(jīng)檢查后，可以試投；否則，應(yīng)進(jìn)一步對(duì)保護(hù)全面的通電試驗(yàn)。通過(guò)以上的檢查、試驗(yàn)，若仍找不出原因，則需按制度辦事工電容器逐漸進(jìn)行試驗(yàn)。

2.4 母線運(yùn)行故障

母線發(fā)生故障，會(huì)直接導(dǎo)致對(duì)用戶供電的中斷。首先正確判斷、迅速隔離故障點(diǎn)，對(duì)減少負(fù)荷損失、停電時(shí)間十分有益，這是處理母線故障的原則。再就是使用一些先進(jìn)的保護(hù)裝置，比如微機(jī)母差保護(hù)，其保護(hù)功能比起傳統(tǒng)的母差保護(hù)更加完善，動(dòng)作更加可靠，一旦發(fā)生故障，可以迅速、準(zhǔn)確的動(dòng)作，不會(huì)因?yàn)楸Ｗo(hù)裝置的自身問(wèn)題造成大面積的停電以及拖延停電時(shí)間。最后，應(yīng)減小人為因素的影響，避免誤操作、保護(hù)裝置誤整定的發(fā)生。

結(jié)論

綜上所述，本文以110kV變電站為研究對(duì)象，總結(jié)分析了變電站過(guò)運(yùn)行過(guò)程中常見(jiàn)的故障，并提出了排除運(yùn)行故障，提高專(zhuān)業(yè)人員素質(zhì)，加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)和能力的建議。為改善和提高變電站運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)快速的故障分析和排除提供理論支持和及技術(shù)指導(dǎo)。

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