變電運(yùn)行中的常見故障與檢修措施分析

蔣 翀

（國網(wǎng)江蘇省電力有限公司宜興市供電分公司，江蘇 宜興 214200）

1 變電站變電運(yùn)行常見故障

變電站的正常變電運(yùn)行受到各種因素干擾，包括線路、設(shè)備、溫度以及天氣等多種因素。變電站變電運(yùn)行過程中常見的故障還包括母線異常故障、開關(guān)跳閘故障以及線路跳閘故障。

1.1 母線異常故障

變電站的正常變電運(yùn)行中，母線對保證變電站正常工作具有重要意義。基于母線在變電站系統(tǒng)中占據(jù)的重要地位，母線異常對變電站運(yùn)行的破壞作用也是所有故障中最廣泛的一類[1]。此外，母線異常故障是變電站變電運(yùn)行過程中最常見的一類故障。母線異常的范疇十分廣泛，一般意義上的母線異常指與母線相關(guān)、已經(jīng)或者可能對變電站產(chǎn)生不利影響的問題及故障。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，在所有故障中母線異常大約占據(jù)50%的比例。母線異常故障通?？梢苑譃閮深悾阂皇秋@性異常，指直接可以發(fā)現(xiàn)的異常類型，比如母線跳閘；二是隱性異常，指不能被直接發(fā)現(xiàn)的異常類型，最常見的就是母線過熱。筆者通過總結(jié)和分析目前很多變電站出現(xiàn)的母線異常，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致母線異常的因素多種多樣，比如母線絕緣體在安裝過程中受到損傷、設(shè)備周圍母線的管道絕緣體被損壞，甚至母線所連接的各種設(shè)備出現(xiàn)問題也可能會導(dǎo)致母線異常故障，比如避雷器出現(xiàn)故障、電壓互感器受到損壞等。

1.2 開關(guān)跳閘故障

變電站變電運(yùn)行中存在的另一類常見故障就是開關(guān)跳閘故障，開關(guān)跳閘會直接導(dǎo)致整個變電站失去控制，對變電站的正常運(yùn)行具有十分重要的影響。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，該類故障在所有變電站變電運(yùn)行故障中所占據(jù)的比重高達(dá)30%。一般意義上，開關(guān)跳閘故障包括兩種類型，即主變?nèi)齻?cè)開關(guān)跳閘和主變低壓側(cè)開關(guān)跳閘[2]。前者出現(xiàn)的原因十分復(fù)雜，簡言之，主變?nèi)齻?cè)開關(guān)跳閘故障主要由于變電站內(nèi)部出現(xiàn)大型故障或變電站主變差動區(qū)存在的各種隱患導(dǎo)致。除以上兩種常見原因之外，變電站在正常運(yùn)行過程中，如果開關(guān)出現(xiàn)拒動現(xiàn)象，也會直接引起變電站出現(xiàn)主變?nèi)齻?cè)開關(guān)跳閘故障。由于導(dǎo)致主變?nèi)齻?cè)開關(guān)跳閘故障的原因有多種，因此在解決主變?nèi)齻?cè)開關(guān)跳閘問題時，相關(guān)檢修人員必須徹底檢查一次變電站的相應(yīng)設(shè)備，細(xì)致分析保護(hù)吊牌，并根據(jù)以上數(shù)據(jù)分析開關(guān)跳閘的原因，以便于之后有的放矢解決實(shí)際問題。后者出現(xiàn)故障的主要原因可以總結(jié)為三種情況：一是母線故障引起主變低壓側(cè)開關(guān)跳閘；二是開關(guān)誤動導(dǎo)致主變低壓側(cè)開關(guān)跳閘；三是越級跳閘導(dǎo)致主變低壓側(cè)開關(guān)跳閘。以上三種情況都會直接降低變電站正常運(yùn)行的效率，進(jìn)而導(dǎo)致變電站無法保持變電平衡狀態(tài)，進(jìn)入一種不安全狀態(tài)。

1.3 線路跳閘故障

上述兩種故障是目前變電站變電運(yùn)行過程中最常見的故障類型，而線路跳閘故障也是影響變電站變電系統(tǒng)正常運(yùn)行的主要因素之一。變電站的變電系統(tǒng)十分復(fù)雜，其涉及的線路結(jié)構(gòu)十分繁雜，由于變電線路的正常運(yùn)行往往受到多種因素的影響，因此變電站的線路系統(tǒng)時常出現(xiàn)故障，進(jìn)而導(dǎo)致線路跳閘故障。一般情況下，變電線路短路、部分變電線路誤動、線路總功率超過其能夠承受的最大功率或者長期大于額定功率等，都是導(dǎo)致線路跳閘故障的主要原因。發(fā)生以上問題會導(dǎo)致整個變電站變電運(yùn)行的壓力超過正常范圍，進(jìn)而干預(yù)其正常運(yùn)行，甚至對變電線路系統(tǒng)造成不可逆的損耗。

2 變電運(yùn)行故障的檢修方法

2.1 普通故障類型的檢修

變電設(shè)備是一個極其復(fù)雜的運(yùn)行系統(tǒng)，因而產(chǎn)生的問題具有多樣性。為盡可能降低故障率，要細(xì)化問題、總結(jié)分類、有效應(yīng)對[3]。保險絲發(fā)生熔斷后，技術(shù)人員需要詳細(xì)檢測電力系統(tǒng)的二次電壓，查看設(shè)備中每個保險絲的使用狀況，如果有熔斷現(xiàn)象要立馬換新。面對系統(tǒng)性接地引起的短路，技術(shù)人員要重點(diǎn)檢查電力設(shè)施的質(zhì)量和運(yùn)行性能，根據(jù)實(shí)際需要，采取更換設(shè)備或者改變運(yùn)行方式的方法尋求答案。如果有斷線現(xiàn)象，通常采用直接更換電線或連接原有電線的措施。

2.2 跳閘故障類型的檢修

對于主變開關(guān)跳閘的問題，技術(shù)人員要及時分析斷路器的跳合閘位置、電力監(jiān)控的反饋、設(shè)備設(shè)施的負(fù)荷狀態(tài)以及信號的光子牌等，深入研究、判斷問題，在制訂初步方案后，匯總匯報，由專業(yè)實(shí)施人員檢測變壓器跳閘前的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，綜合探討后判定出現(xiàn)問題的原因是否與論斷相符。對于瓦斯保護(hù)設(shè)計出現(xiàn)的問題，技術(shù)人員應(yīng)著重檢查變壓器是否有著火、噴油、爆炸和漏油等情況，檢測變壓器與有載分接開關(guān)油位的狀況、氣體繼電器內(nèi)部是否有氣體聚集等問題。對于差動作保護(hù)動作的問題，需要檢測主變?nèi)齻?cè)差動CT之間的瓷質(zhì)是否完整、有無閃絡(luò)放電跡象、每側(cè)的斷路器、變壓器、避雷器、隔離開關(guān)和絕緣子等設(shè)備設(shè)施是否發(fā)生接地短路、異物墜落的現(xiàn)象。對于主變后備保護(hù)動作三側(cè)開關(guān)跳閘的問題，需要檢測主變中低壓側(cè)后備保護(hù)范圍內(nèi)是否發(fā)生后備保護(hù)拒動或開關(guān)拒動、主變電源側(cè)是否引起母線故障或母差保護(hù)拒動、保護(hù)勿動等。對于主變后備保護(hù)動作單側(cè)開關(guān)跳閘的問題，需要考慮的情況主要有三種，即越級跳閘、母線故障或母差保護(hù)拒動、開關(guān)勿動；同時，變電運(yùn)行中要避免電源不穩(wěn)定，確保所有問題順利解決。

3 變電站變電運(yùn)行故障的處理方式

根據(jù)變電站變電運(yùn)行過程中存在的各種故障，變電站變電運(yùn)行故障的處理方式多種多樣。一般情況下主要有以下三種，即母線異常故障處理方式、開關(guān)跳閘故障處理方式以及線路跳閘故障處理方式，這三種方式與上述變電站變電運(yùn)行常見故障類型一一對應(yīng)。

3.1 母線異常故障處理方式

母線異常故障處理方式主要針對變電站變電運(yùn)行過程中存在的母線異常故障而言，其核心理念是變電系統(tǒng)的母線發(fā)生異變后，立即采取行動將故障母線隔離，然后分析具體情況進(jìn)一步處理故障。在這種處理方式中，關(guān)鍵是要找到變電系統(tǒng)中故障母線的位置，只有準(zhǔn)確找到故障所在的位置，相關(guān)人員才能及時控制影響范圍，避免損壞進(jìn)一步擴(kuò)大。如上文所述，母線故障包括顯性異常和隱形異常兩類，前者便于在短時間內(nèi)確定故障位置，后者需要專門的人員仔細(xì)盤查后才能夠確定[4]。

3.2 開關(guān)跳閘故障處理方式

開關(guān)跳閘故障處理方式是針對開關(guān)跳閘故障而言，因?yàn)楣收现饕▋深?，所以故障處理方式主要包括兩種。第一，針對變電站變電運(yùn)行主變?nèi)齻?cè)開關(guān)跳閘故障而言，處理的關(guān)鍵是要在發(fā)現(xiàn)故障時盡快檢查開關(guān)跳閘所涉及部位的所有保護(hù)動作，通過檢查保護(hù)動作便于相關(guān)人員用最短的時間保護(hù)變壓器，從而避免主變?nèi)齻?cè)開關(guān)跳閘故障對變壓器造成巨大損壞。第二，檢測人員應(yīng)全面盤查變電站變電運(yùn)行系統(tǒng)中所涉及的各個線路，仔細(xì)檢查所有線路的運(yùn)行情況，完成變壓器設(shè)備的損壞清理工作，檢查主變?nèi)齻?cè)開關(guān)是否發(fā)生瓦斯保護(hù)動作，通過以上環(huán)節(jié)確認(rèn)二次回路的故障情況。針對變電站變電運(yùn)行主變低壓側(cè)開關(guān)跳閘故障，相關(guān)人員應(yīng)仔細(xì)檢查所有與主變低壓側(cè)相關(guān)的裝置和設(shè)備，如果發(fā)現(xiàn)問題及時修理，避免由于裝置和設(shè)備的不良影響導(dǎo)致故障進(jìn)一步嚴(yán)重；相關(guān)人員應(yīng)立即采取行動，確認(rèn)設(shè)備干擾、電流保護(hù)、開關(guān)跳閘等保護(hù)動作的發(fā)生情況，根據(jù)具體情況具體分析，通過分析各種保護(hù)動作發(fā)現(xiàn)問題，最終解決故障。

3.3 線路跳閘故障處理方式

線路跳閘故障處理方式是針對線路跳閘問題而言，而變電站變電運(yùn)行系統(tǒng)的線路十分復(fù)雜，因此線路跳閘故障處理要嚴(yán)格、全面排查變電站變電運(yùn)行系統(tǒng)中涉及的所有線路，根據(jù)排查結(jié)果確定具體的跳閘位置；細(xì)致檢查相應(yīng)位置的線路，確認(rèn)導(dǎo)致跳閘的因素；結(jié)合線路的日常運(yùn)行情況排除故障，逐漸恢復(fù)線路的正常運(yùn)行。

4 故障預(yù)防措施

變電站變電運(yùn)行時常會發(fā)生故障，但在故障發(fā)生后解決問題并不是最佳方式。筆者認(rèn)為相關(guān)人員應(yīng)在事前全面、有效檢查變電站，通過各種預(yù)防措施控制故障，才能有效避免故障造成的影響。企業(yè)應(yīng)結(jié)合變電站變電運(yùn)行的市場需求和自身特點(diǎn)制訂詳細(xì)的檢查方案；專業(yè)檢修人員定期檢查各種設(shè)備及線路，借助各種電子儀器維護(hù)可能存在故障的設(shè)備。

5 結(jié) 論

近幾年，隨著社會經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高和科技水平的不斷進(jìn)步，變電站變電運(yùn)行系統(tǒng)的信息化程度逐漸提高，母線異常檢測儀器越來越先進(jìn)、高效、準(zhǔn)確。檢測儀器的種類豐富多樣，比如目前許多變電站采用的故障錄波器，能夠檢測識別變電系統(tǒng)中各個母線的運(yùn)行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)可能存在的母線異常故障，進(jìn)而打贏時間戰(zhàn)。