變電一次設(shè)備的故障及其檢修技術(shù)

劉柯 四川蜀能電力有限公司電網(wǎng)運(yùn)維分公司

隨著人們生活水平的提高，人們的用電量在近些年來(lái)呈現(xiàn)逐年遞增的態(tài)勢(shì)，隨著人們生活質(zhì)量的改善，變電站面臨著新的機(jī)遇和更高的挑戰(zhàn)。作為影響變電站的重要因素，變電一次設(shè)備對(duì)變電站的工作有著實(shí)際影響，特別是對(duì)變電站的供電質(zhì)量有著不可小覷的作用。因此在平時(shí)的工作中，電力企業(yè)需做好變電一次設(shè)備故障的預(yù)測(cè)和檢修工作，避免其帶來(lái)不良影響，提高預(yù)測(cè)和檢修的效率和效果。

一、變電一次設(shè)備主要類(lèi)型

變電站一次設(shè)備的可靠運(yùn)行不管是對(duì)電力資源傳輸，還是人們的日常生活、工作的電力供應(yīng)，都有著較大的影響。國(guó)內(nèi)（外）不同制造企業(yè)供應(yīng)的各種電氣設(shè)備不斷技術(shù)更新、系統(tǒng)內(nèi)老舊設(shè)備的升級(jí)改造，為了保證變電站內(nèi)系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行，跟上新時(shí)代智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)，必須注重變電站一次設(shè)備的故障分析、處理和常規(guī)檢修工作。

（一）變壓器設(shè)備

變壓器設(shè)備，它即是在變電站中保持整個(gè)電能運(yùn)輸穩(wěn)定性的一類(lèi)設(shè)備。變電站在實(shí)際的工作過(guò)程中會(huì)接受來(lái)自各地的電能，為保證整個(gè)用電安全，相關(guān)人員也必須依照變壓器設(shè)備對(duì)從其他各地傳來(lái)的各種交變電流進(jìn)行轉(zhuǎn)化以及改變，由此用好變壓器來(lái)調(diào)整整個(gè)運(yùn)行設(shè)備的使用情況。為確保用電安全，也需在實(shí)時(shí)的能源轉(zhuǎn)換過(guò)程中應(yīng)用運(yùn)行工況良好的變電設(shè)施變壓器。這不僅能夠?qū)Σ煌貐^(qū)傳來(lái)的交變電流進(jìn)行有效的處理，同時(shí)也可以依據(jù)交流電的數(shù)字抗阻模式對(duì)其進(jìn)行科學(xué)轉(zhuǎn)換[1]。

（二）電壓、電流互感設(shè)備

電壓、電流互感設(shè)備主要是保障電力設(shè)備安全，由此維護(hù)穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)的一類(lèi)設(shè)備。特別是對(duì)于實(shí)際用電使用過(guò)程中的一些低電壓設(shè)備或者電流電力設(shè)備，通常，變電站中除了有常規(guī)性的大規(guī)模電力裝備之外，它還有一些如同電能表、繼電保護(hù)等設(shè)施為主的小功率設(shè)備。如果在發(fā)展過(guò)程中一直按照大規(guī)模建立設(shè)備來(lái)進(jìn)行支撐，那么也勢(shì)必會(huì)對(duì)這些小功率設(shè)備造成影響。為解決這樣的損害狀況，研究者也必須根據(jù)實(shí)驗(yàn)的用電情況調(diào)整整個(gè)電壓、電流互感器。將傳過(guò)來(lái)的一些高電壓或者電流按照一定的比例關(guān)系將其轉(zhuǎn)化為較低的電壓，由此使其更適合小電流設(shè)備進(jìn)行工作。

（三）變電開(kāi)關(guān)設(shè)備

變電開(kāi)關(guān)設(shè)備主要分為兩種不同的類(lèi)型：低壓變速器開(kāi)關(guān)和高壓變阻器開(kāi)關(guān)，在整個(gè)變電站中，相關(guān)的控制者大多會(huì)采用一些隔離開(kāi)關(guān)，這也屬于高壓斷路開(kāi)關(guān)的一種主要類(lèi)型。從變電站的整個(gè)電能運(yùn)輸狀況來(lái)看，當(dāng)運(yùn)輸過(guò)程中出現(xiàn)一些故障時(shí)，整個(gè)電路短路或者斷路時(shí)，他們也能夠通過(guò)對(duì)于變電開(kāi)關(guān)設(shè)備的及時(shí)使用實(shí)現(xiàn)對(duì)于電壓的各種運(yùn)輸以及交往工作。在發(fā)展過(guò)程中保護(hù)電路安全，防止因?yàn)殡娐饭收隙霈F(xiàn)的一系列安全事故。除此，在對(duì)一些設(shè)備進(jìn)行搶修時(shí)，相應(yīng)管理者也可以基于開(kāi)關(guān)控制整個(gè)電壓電流保，障設(shè)備的正常運(yùn)行效果。

二、變電一次設(shè)備故障檢測(cè)技術(shù)

（一）借助監(jiān)測(cè)設(shè)備檢測(cè)

在電力系統(tǒng)中，需采取先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)來(lái)進(jìn)行檢測(cè)和分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中可能存在的故障以及問(wèn)題。舉個(gè)例子，在斷路器或者變壓器中，可通過(guò)輔助的壓力表、密度繼電器、油溫表等對(duì)變電站一次設(shè)備的各種數(shù)據(jù)上傳進(jìn)行遠(yuǎn)端在線監(jiān)測(cè)。為了促使監(jiān)測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確，要盡量采用先進(jìn)、靈敏度很高的儀器和設(shè)備。如今，隨著國(guó)內(nèi)電力技術(shù)的不斷進(jìn)步，出現(xiàn)了各種更加科學(xué)，更加先進(jìn)的監(jiān)測(cè)設(shè)備，這樣便能更好地預(yù)測(cè)電力系統(tǒng)一次設(shè)備的故障[2]。當(dāng)然在日常工作中，對(duì)一次設(shè)備出廠數(shù)據(jù)和歷年來(lái)檢修數(shù)據(jù)的分析，結(jié)合在線檢測(cè)手段對(duì)比，通過(guò)同類(lèi)設(shè)備大數(shù)據(jù)比較，制定設(shè)備的狀態(tài)檢修策略和檢修周期是系統(tǒng)母線內(nèi)部主流方向。

（二）通過(guò)帶電和在線監(jiān)測(cè)裝置檢測(cè)

目前，電力企業(yè)如今最常用的故障預(yù)測(cè)方法是借助帶電設(shè)備對(duì)變電一次設(shè)備進(jìn)行預(yù)測(cè)，這種預(yù)測(cè)是不定期的，間斷性的。此外，也可以借助先進(jìn)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，然而需要注意的是，監(jiān)測(cè)裝置的使用壽命需要大于被監(jiān)測(cè)的變電一次設(shè)備的使用壽命。其中的監(jiān)測(cè)點(diǎn)必須是容易產(chǎn)生故障的狀態(tài)值。舉個(gè)例子，在對(duì)電流進(jìn)行監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，僅僅需要采用避雷器來(lái)獲取泄漏電流的值?？刹扇煞N方式，一種是對(duì)設(shè)備進(jìn)行預(yù)測(cè)的便攜式技術(shù)，另一種則是在主控制室集中監(jiān)測(cè)的技術(shù)。

（三）紅外線技術(shù)檢測(cè)

在運(yùn)行的時(shí)候，變電一次設(shè)備容易產(chǎn)生導(dǎo)電接觸面接觸不良的現(xiàn)象，形成磁化、線路發(fā)熱故障。所以站內(nèi)多采用人工紅外線測(cè)溫和機(jī)器人自動(dòng)巡檢技術(shù)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)關(guān)鍵發(fā)熱點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)，為停電檢修提供一定的指導(dǎo)性方向。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，紅外檢測(cè)也具有相當(dāng)良好的檢測(cè)效率與檢測(cè)價(jià)值。紅外線技術(shù)通過(guò)紅外成像測(cè)溫技術(shù)對(duì)設(shè)備運(yùn)行時(shí)的溫度進(jìn)行檢測(cè)，在這個(gè)過(guò)程中，紅外線成像技術(shù)能對(duì)溫度分布的情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，了解可能存在的故障。它能夠幫助實(shí)際性的檢測(cè)人員在檢測(cè)過(guò)程中結(jié)合具體的檢測(cè)發(fā)展情況，有效檢測(cè)出超過(guò)0.01℃的溫差以及單位毫米目標(biāo)內(nèi)溫度場(chǎng)的整體變化特征。

三、變電一次設(shè)備故障檢測(cè)方案

變電一次設(shè)備在整個(gè)變電系統(tǒng)當(dāng)中屬于問(wèn)題較多的環(huán)節(jié)，為了避免變電一次設(shè)備故障對(duì)變電系統(tǒng)造成的負(fù)面影響。相關(guān)的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)其高度重視，加強(qiáng)故障預(yù)測(cè)和檢測(cè)環(huán)節(jié)的科學(xué)性，使變電一次設(shè)備的工作狀態(tài)趨于穩(wěn)定。

（一）變壓器故障及檢測(cè)

變壓器是整個(gè)變電系統(tǒng)的核心內(nèi)容，它的正常運(yùn)行狀況也直接決定著運(yùn)電站的實(shí)際工作效果。由此相關(guān)的工作檢修者也必須對(duì)變壓器的故障情況給予高度的重視。之所以在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)一系列的故障，也主要是因?yàn)槠鋬?nèi)部故障、外部故障共同作用所造成的。變壓器的內(nèi)部故障主要是由變壓器繞組之間的短路問(wèn)題，繞組之間接觸外殼存在斷路問(wèn)題。變壓器外部故障包括變壓器故障和故障分析，從故障方面進(jìn)行分析來(lái)看，這也主要是因?yàn)樽儔浩髦車(chē)鷾囟?、局部溫度過(guò)高情況向整個(gè)變壓器出現(xiàn)燒毀的一類(lèi)狀況，這也會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致變壓器的整體功能出現(xiàn)較大的損害。而從電故障方面進(jìn)行分析來(lái)看，它則是因?yàn)橥獠凯h(huán)境或者電磁影響因素而導(dǎo)致的放電火花等問(wèn)題。這都會(huì)使整個(gè)變壓器的運(yùn)行結(jié)果受到極大的損害，在對(duì)變壓器進(jìn)行檢修時(shí)，相關(guān)的檢修者必須對(duì)變壓器的整個(gè)使用狀況進(jìn)行了解。及時(shí)發(fā)現(xiàn)待檢修過(guò)程中存在的一些實(shí)際問(wèn)題，利用超聲波探頭法對(duì)變壓器的運(yùn)行結(jié)果做出分析。了解到其實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的一些不足，然后在巡查時(shí)依照整個(gè)巡查工作確定其實(shí)際性的損害點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行有效的檢修以及檢查。變壓器內(nèi)部故障除不可控自然因素外，大部分故障都是一個(gè)緩慢從小放大的過(guò)程，系統(tǒng)內(nèi)大面積加裝油色譜在線監(jiān)測(cè)裝置，實(shí)時(shí)上傳數(shù)據(jù)至后臺(tái)進(jìn)行分析，可有效地通過(guò)監(jiān)測(cè)如H2、CO、C2H2等氣體的激增來(lái)判斷內(nèi)部是否出現(xiàn)故障。在數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)過(guò)程中，有一點(diǎn)需特別注意，往往某個(gè)氣體在檢修周期類(lèi)激增但未超出規(guī)程數(shù)據(jù)，這時(shí)應(yīng)結(jié)合高壓試驗(yàn)數(shù)據(jù)輔助判斷內(nèi)部故障點(diǎn)。

（二）斷路器故障及檢測(cè)

變電系統(tǒng)中的各類(lèi)斷路器不同的傳動(dòng)方式導(dǎo)致出現(xiàn)不同的故障：1、SF6斷路器其長(zhǎng)期開(kāi)斷短路電流造成滅弧室內(nèi)觸頭燒損和氣體超標(biāo)是主要一次故障；2、液壓彈操斷路器內(nèi)部最大故障在于較多操作后液壓系統(tǒng)出現(xiàn)金屬雜質(zhì)，密封膠墊和分合閘閥體內(nèi)剛性椎封面不能有效保持設(shè)備壓力。二次控制回路、信號(hào)回路絕緣老化會(huì)導(dǎo)致斷路器在長(zhǎng)時(shí)間的使用過(guò)程中出現(xiàn)一系列的功能障礙，對(duì)于部件則會(huì)在特殊的性能功能方面發(fā)生較大的老化問(wèn)題，它逐漸會(huì)使整個(gè)線路出現(xiàn)一定的障礙?？刂葡到y(tǒng)故障主要是因?yàn)閿嗦菲鞯碾娮釉驼w回路發(fā)生故障，這會(huì)導(dǎo)致斷路器在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)一定的失靈。行動(dòng)系統(tǒng)故障則是由斷路器中操作的核心功能出現(xiàn)紊亂，這也主要是由外部和內(nèi)部因素共同作用所導(dǎo)致的。斷路器的行動(dòng)系統(tǒng)操作會(huì)導(dǎo)致一系列的問(wèn)題，由此相關(guān)的檢測(cè)必須對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的電磁鐵運(yùn)行功能進(jìn)行了解。從實(shí)際性的段落狀況做出出發(fā)，通過(guò)額定電額的控制，檢查電磁鐵是否在功能使用方面存在著一些問(wèn)題。對(duì)主回路的導(dǎo)電電阻進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)測(cè)，以此來(lái)了解元件接觸過(guò)程中所存在的一些問(wèn)題。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，伴隨著人們對(duì)于整體變電系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，目前他們對(duì)于相應(yīng)的變電一次設(shè)備故障檢測(cè)技術(shù)認(rèn)識(shí)得更為完全。要想促使變電站安全、穩(wěn)定地運(yùn)行，為用戶提供高質(zhì)量的服務(wù)，就必須做好變電站一次設(shè)備的預(yù)測(cè)工作。同時(shí)制定出科學(xué)合理的檢修方案，促使一次設(shè)備安全運(yùn)行的水平得到顯著的提升，科學(xué)合理地分配電力資源。