500kV變電設(shè)備運行故障及處理措施分析

李俊楠 郭 繼 王銘志

國網(wǎng)吉林省電力有限公司檢修公司

500kV變電設(shè)備運行故障及處理措施分析

李俊楠 郭 繼 王銘志

國網(wǎng)吉林省電力有限公司檢修公司

在500kV變電設(shè)備檢修與維護(hù)過程中，要對其中存在的問題進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的解決對策，同時還需要根據(jù)實際情況適當(dāng)?shù)囊M(jìn)國內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗，不斷完善設(shè)備檢修與評估制度，從確保500kV變電設(shè)備檢修與維護(hù)管理工作的順利進(jìn)行。

500kV；變電設(shè)備；運行故障；處理

1 、500kV變電設(shè)備運行故障分析

1.1 變壓器繞組故障

繞組故障是500kV變電站變電運行過程中常見的一種故障，繞組故障分匝間短路故障和相間短路故障。500kV變電站是地區(qū)樞紐變電站，變壓器長時間處于超負(fù)荷運行狀態(tài)，加上散熱效果不好，繞組絕緣老化，容易出現(xiàn)匝間短路故障，隨著故障相電流不斷增大，油溫快速升高，變壓器發(fā)出吱吱異響。當(dāng)變壓器本體落人的灰塵和水分積聚到一定程度，或者變壓器嚴(yán)重滲漏油導(dǎo)致引線暴露在空氣之中，繞組就容易發(fā)生相間短路故障，故障電流使油溫不斷升高，導(dǎo)致變壓器絕緣層出現(xiàn)老化或者損壞，嚴(yán)重危害變壓器正常運行。

1.2 變壓器分接開關(guān)故障

500kV變電站變壓器運行過程中，一旦分接開關(guān)發(fā)生故障，分接開關(guān)接頭會出現(xiàn)拉弧或者放電，變壓器內(nèi)部零器件出現(xiàn)嚴(yán)重的灼傷痕跡。分接開關(guān)故障的主要原因有：分接開關(guān)長期運行導(dǎo)致壓緊彈簧疲勞，使得滾輪壓力分布不均勻，分接開關(guān)觸頭接觸面積減小，接觸電阻的增大使得分接開關(guān)無法承受故障電流的沖擊影響；分接開關(guān)的相間距離不足，在過電壓狀態(tài)下易發(fā)生相間短路故障。

1.3 斷路器運行故障及并聯(lián)電抗器故障

可分為絕緣性能下降、操作失靈、斷合性能下降及導(dǎo)電性能下降等。并且，當(dāng)500 kV 并聯(lián)電抗器發(fā)生接地短路故障或者匝間短路故障時，系統(tǒng)中會出現(xiàn)零序故障分量。檢測時取電抗器的中性點，同時規(guī)定零序電流的正方向，根據(jù)故障產(chǎn)生的位置，可以分成兩種情況，當(dāng)發(fā)生接地短路故障時，電流將超前電壓90°。

2 、500kV變電設(shè)備運行故障處理

2.1 提高電力工人的綜合水平

變電站的倒閘操作不是一項簡單的操作，電力工作人員需要具備較高的安全意識和一定的專業(yè)水平。變電站是高危生產(chǎn)場地，在高電壓、大電流的高壓設(shè)備面前，人始終是渺小和脆弱的。相關(guān)部門要完善電網(wǎng)作業(yè)生產(chǎn)的規(guī)章制度，及時宣貫學(xué)習(xí)事故案例，分享工作經(jīng)驗，提高工作人員安全意識水平。科學(xué)的生產(chǎn)責(zé)任制度能夠有效提高工作人員的主動性，創(chuàng)造一個良好的工作氛圍。電力工作人員應(yīng)該積極參加培訓(xùn)，主動學(xué)習(xí)專業(yè)知識，提高自我專業(yè)水準(zhǔn)，增強解決實際問題的能力。同時，電力工作人員應(yīng)保持良好的精神狀態(tài)，明確自我職責(zé)，對現(xiàn)場設(shè)備的運行方式和結(jié)構(gòu)原理心中有數(shù)，嚴(yán)守安全生產(chǎn)作業(yè)規(guī)程。

2.2 設(shè)備故障診斷

500kV 變電設(shè)備狀態(tài)檢修系統(tǒng)如果出現(xiàn)故障可以采用擴展、開放性的檢修和維護(hù)原理，在狀態(tài)檢修系統(tǒng)運行過程中，對500kV變電設(shè)備中的相關(guān)故障進(jìn)行及時、有效的維修。此外，還要根據(jù)設(shè)備類型的不同，缺陷、故障以及診斷等進(jìn)行有效的維護(hù)管理。在人工智能技術(shù)的基礎(chǔ)上，500kV變電設(shè)備狀態(tài)檢修系統(tǒng)有效的實現(xiàn)了設(shè)備故障推理機、診斷知識庫等的建立，其具有一定的開放性，并且維護(hù)起來也比較容易。借助推理機可以對500kV變電設(shè)備故障進(jìn)行及時診斷，找出誘發(fā)設(shè)備故障的原因，并給予針對性的檢修與維護(hù)。

2.3 對變電設(shè)備跳閘事故進(jìn)行維護(hù)

線路跳閘屬于500kV變電設(shè)備中比較多見的故障，一旦500kV變電設(shè)備發(fā)生跳閘事故，要立刻切斷線路電源，并對500kV變電設(shè)備的損壞情況進(jìn)行詳細(xì)檢查。該過程一般要求維修人員從500kV變電設(shè)備的源頭開始查起，加強對連接裝置、變電設(shè)備和各個開關(guān)裝置進(jìn)行檢查，尤其是跳閘開關(guān)的檢查，如果這些均能夠正常運行，還要對500kV變電設(shè)備的接觸情況進(jìn)行檢查，避免發(fā)生接觸不良的問題。

2.4 差動保護(hù)動作的維護(hù)

當(dāng)500kV變電設(shè)備出現(xiàn)差動保護(hù)時，要對主變?nèi)齻?cè)差動區(qū)和主變壓器進(jìn)行仔細(xì)檢查，因為差動保護(hù)情況會對主變內(nèi)部短路、變電設(shè)備線圈匝間等問題進(jìn)行準(zhǔn)確的反映，一旦500kV變電設(shè)備出現(xiàn)差動保護(hù)時，要求維修人員對套管、瓦斯繼電器、油位和油色等進(jìn)行詳細(xì)檢查，如果發(fā)現(xiàn)空氣混入瓦斯繼電器內(nèi)部時，要對內(nèi)部的空氣進(jìn)行及時排除，并根據(jù)油體顏色來分析和判斷變電設(shè)備的故障情況，如果變電設(shè)備的主變區(qū)和差動區(qū)均未檢查出問題，則說明變電保護(hù)誤動。

2.5 變壓器故障處理

1) 將變壓器低壓繞組改為雙螺旋的結(jié)構(gòu)。2) 對于由變壓器內(nèi)部異物導(dǎo)致的過熱，可以使用壓縮空氣或者水定期清理。3) 確保引線正確連接、分接開關(guān)之間緊密連接，及時更換老舊引線和開關(guān)。4)在強油循環(huán)的冷卻系統(tǒng)上，準(zhǔn)備兩個可靠的電源，配備自動切換的設(shè)備。5)在設(shè)備使用中，定期檢查外部開關(guān)檔位、引線接頭接觸情況，及時清除發(fā)現(xiàn)的污物，保障開關(guān)良好地接觸。

2.6 斷路器運行故障處理

1) 防止斷路器內(nèi)部進(jìn)水受潮。斷路器泄露電流超過安全值時，甚至可能引發(fā)爆炸的嚴(yán)重事故。采取合理措施，可以有效防止進(jìn)水受潮，例如嚴(yán)密密封、定期檢修、增設(shè)防雨帽、及時檢測設(shè)備受潮情況等。2) 防止絕緣桿因為受潮而引發(fā)閃絡(luò)。在對絕緣桿檢修時，不能只進(jìn)行換油和沖洗，如果測試得到的絕緣桿耐油值＜ 25 kV，就必須對絕緣桿采取烘干處理措施，待烘干后測量泄漏電流值以及測試其交流耐壓性能，如果不滿足上述要求就應(yīng)及時更換絕緣桿。3) 定期進(jìn)行絕緣檢測。認(rèn)真進(jìn)行預(yù)防性試驗與帶電測試，保證斷路器能夠安全可靠地運行。

總而言之，近些年來，我國變電設(shè)備迅速發(fā)展，而且電網(wǎng)系統(tǒng)對變電設(shè)備提出了更高的要求，500kV 變電設(shè)備的運行狀態(tài)直接決定整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運行。因此需要采取措施加強對 500kV變電設(shè)備的檢修與維護(hù)管理，對其中存在的問題采取有效的解決措施，以確保 500kV 變電設(shè)備能夠正常的運行，提高變電設(shè)備的使用壽命，這就要求我們在以后的實際工作中必須對其實現(xiàn)進(jìn)一步研究探討。

[1]陳惠，鄭慧斌. 500kV變電設(shè)備運行故障及處理措施分析[J]. 中國電力教育，2013，05：196+200.