試析變電運(yùn)行設(shè)備在日常運(yùn)行維護(hù)中的常見故障

陳添陽 趙晨曦 李楚豫

摘要：隨著能源結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化調(diào)整，電能在生產(chǎn)生活中的運(yùn)用越來越廣泛，其重要性更是不言而喻，作為電力能源主要傳輸配送的供電企業(yè)職責(zé)更重，其在日常運(yùn)營(yíng)中需要確保供電可靠，以滿足生產(chǎn)與生活需求。而想要確保整個(gè)供電可靠安全，作為電網(wǎng)基礎(chǔ)保障的變電運(yùn)行設(shè)備的可靠性必須得到保障。本文主要從變電運(yùn)行設(shè)備在日常運(yùn)行維護(hù)中常見故障與常見故障對(duì)策進(jìn)行分析，希望可以起到一定借鑒意義。

關(guān)鍵詞：變電設(shè)備;維護(hù);故障

引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國(guó)民用電量需求日益劇增。面對(duì)如此要求，加強(qiáng)電力建設(shè)是我國(guó)未來電力發(fā)展的必然趨勢(shì)。在電力建設(shè)中，變電運(yùn)行是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分。在變電運(yùn)行中，我們常會(huì)遇到一些常見的故障，這些故障的發(fā)生會(huì)嚴(yán)重影響到電力系統(tǒng)安全平穩(wěn)的運(yùn)行，因此加強(qiáng)變電運(yùn)行的常見故障的分析與設(shè)備的維護(hù)意義重大。

一、故障排除與設(shè)備維護(hù)的重要性

隨著供電技術(shù)的發(fā)展和電力需求不斷增加，變電運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性成為供電企業(yè)日常工作的重要內(nèi)容。由于人為、設(shè)備、自然等因素的影響，變電運(yùn)行中供電設(shè)備和系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)多種故障，如果不及時(shí)進(jìn)行排除將造成大范圍的供電中斷，影響人民的基本生活和生產(chǎn)，因此如何快速和準(zhǔn)確地排除故障成為運(yùn)行人員需要研究的重要課題。同時(shí)，變電運(yùn)行中還需對(duì)設(shè)備進(jìn)行日常維護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患并進(jìn)行處理，從而保證設(shè)備在其壽命期內(nèi)的安全和正常工作，提高變電運(yùn)行的穩(wěn)定性。

二、變電運(yùn)行設(shè)備在日常運(yùn)行維護(hù)中常見故障

（一）跳閘故障

常見的跳閘故障主要有線路跳閘故障、主變跳閘故障等。而主變壓器，作為變電站內(nèi)作用最大、價(jià)值最高的元器件，其跳閘類型主要有主變?nèi)齻?cè)開關(guān)跳閘、主變變低開關(guān)跳閘等。主變?nèi)齻?cè)開關(guān)跳閘的主要原因有：主變差動(dòng)范圍內(nèi)故障、主變內(nèi)部故障、其他設(shè)備故障導(dǎo)致主變?cè)郊?jí)跳閘等。針對(duì)以上故障，需要通過具體的故障排查方式才能相應(yīng)的判斷，同時(shí)應(yīng)充分考慮主變下一級(jí)設(shè)備故障而保護(hù)不正確動(dòng)作導(dǎo)致的越級(jí)跳閘。僅主變變低開關(guān)跳閘，可能的原因有：低壓側(cè)母線故障、母線線路故障而開關(guān)拒動(dòng)、備自投裝置誤跳變低開關(guān)等多個(gè)方面。要想有效判斷，需要對(duì)一次設(shè)備及相關(guān)二次設(shè)備進(jìn)行檢查，結(jié)合發(fā)生故障的現(xiàn)象、錄波圖像才能判斷出故障的范圍，并確定故障所在，從而采取相應(yīng)的維修措施。若是只有主變低壓側(cè)過流保護(hù)動(dòng)作，要排除相應(yīng)的開關(guān)拒動(dòng)以及開關(guān)誤動(dòng)兩項(xiàng)故障發(fā)生的可能性。可以通過對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面檢查的方式來全面排除故障。檢查工作進(jìn)行期間，要對(duì)設(shè)備的保護(hù)范圍進(jìn)行重點(diǎn)檢查。檢查一次設(shè)備的過程中，要重點(diǎn)檢查過流保護(hù)范圍內(nèi)的設(shè)備，若是存在開關(guān)跳閘的情況，就可以判斷設(shè)備發(fā)生故障是因?yàn)楸Ｗo(hù)動(dòng)作沒有放出保護(hù)信號(hào)或者是由于隱藏兩點(diǎn)接地所導(dǎo)致的開關(guān)跳閘。

（二）非跳閘故障

針對(duì)變電來說，其中經(jīng)常出現(xiàn)的非跳閘故障主要有10kV系統(tǒng)接地、PT熔絲熔斷、線路斷線以及諧振等故障。在不直接接地和經(jīng)消弧線圈接地的小電流接地系統(tǒng)中，發(fā)生這幾種故障時(shí)，測(cè)控裝置一般都會(huì)發(fā)出“10kV系統(tǒng)接地”信號(hào)。這是因?yàn)樵谛‰娏鹘拥叵到y(tǒng)的母線PT輔助線圈的開口三角接有電壓繼電器，系統(tǒng)三相平衡運(yùn)行時(shí)開口三角電壓近于零。當(dāng)發(fā)生系統(tǒng)接地、PT高壓保險(xiǎn)熔斷、鐵磁諧振、線路斷線時(shí)，三相電壓出現(xiàn)不平衡：當(dāng)開口三角電壓達(dá)到整定值時(shí)，電壓繼電器動(dòng)作，發(fā)接地信號(hào)。

三、變電運(yùn)行設(shè)備在日常運(yùn)行維護(hù)故障的對(duì)策

（一）電運(yùn)行中跳閘故障處理以及運(yùn)行技術(shù)研究

變電運(yùn)行過程中的跳閘故障主要有線路跳閘故障、開關(guān)跳閘故障以及主變低壓側(cè)的開關(guān)跳閘故障等。首先，造成開關(guān)跳閘故障的原因復(fù)雜，主要有主變低壓側(cè)母線故障和主變內(nèi)部故障和差變差動(dòng)區(qū)故障等。對(duì)于這一故障的解決方法主要有兩種：第一種是瓦斯保護(hù)動(dòng)作。一旦出現(xiàn)這種保護(hù)情況，就可以大致判斷出故障問題要么出現(xiàn)在電網(wǎng)的二次回路上，要么出現(xiàn)在變壓器內(nèi)部。在進(jìn)行檢修時(shí)，要將重點(diǎn)放在變壓器有無著火和變形情況上，或者檢查電網(wǎng)的二次回路是否處于正常狀態(tài)。此外還要重點(diǎn)檢查壓力釋放閥以及噴油器和呼吸器是否運(yùn)行良好。第二種是差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，當(dāng)出現(xiàn)此種保護(hù)動(dòng)作時(shí)，就可以判定故障主要出現(xiàn)在主變內(nèi)部的圈匝間，在進(jìn)行檢修過程中必須對(duì)套管、油位、油色等部位進(jìn)行排查。其次，是線路的跳閘故障。在進(jìn)行線路跳閘故障的排查時(shí)要重點(diǎn)關(guān)注故障線路，故障線路的范圍應(yīng)當(dāng)是從線路CT到線路出口。當(dāng)故障線路沒有異常情況時(shí)，就要開始檢查三相拐臂、指示器或者消弧線圈的狀況。尤其要注意所使用的開關(guān)是否為電磁結(jié)構(gòu)，如果是電磁結(jié)構(gòu)，那么還要對(duì)開關(guān)動(dòng)力保險(xiǎn)的接觸情況進(jìn)行細(xì)致檢查。對(duì)于有彈簧結(jié)構(gòu)的開關(guān)，要對(duì)彈簧的儲(chǔ)能情況進(jìn)行檢驗(yàn)，還要測(cè)試液壓結(jié)構(gòu)是否處于正常狀態(tài)。在上述所有項(xiàng)目都沒有異常狀況時(shí)方可進(jìn)行強(qiáng)送。依據(jù)對(duì)二次側(cè)設(shè)備及一次設(shè)備的檢查結(jié)果進(jìn)行判斷，可以將主變低壓側(cè)開關(guān)故障分為3種情形，分別是母線故障、開關(guān)誤動(dòng)以及越級(jí)跳閘等。對(duì)于3種故障判斷方法有以下幾種：首先如果電網(wǎng)系統(tǒng)中僅僅出現(xiàn)主變低壓側(cè)過流保護(hù)，那么我們首先應(yīng)該排除的是開關(guān)誤動(dòng)情況。之后可以通過檢查設(shè)備判斷是母線故障或者是線路故障。在檢查過程中將重點(diǎn)放在加強(qiáng)對(duì)保護(hù)壓板的檢查上，看是否有漏投情況，以及直流保險(xiǎn)是否存在熔斷狀況。如果不僅存在主變側(cè)低壓的過流保護(hù)，而且還有線路的保護(hù)。那在檢查過程中就要增加判斷線路開關(guān)是否存在跳閘的環(huán)節(jié)，這樣就可以基本判定故障原因。

（二）非跳閘故障的對(duì)策

針對(duì)非跳閘故障來說，其主要存在三種情況：第一，若是母線遙測(cè)電壓存在一相或兩相的電壓值為零，其他兩相或一相為相電壓為PT熔絲熔斷;區(qū)分高壓熔絲或者是二次回路熔斷可以通過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量PT二次端子的方式進(jìn)行鑒別。更換高壓熔絲后若再次熔斷，則應(yīng)將PT退出運(yùn)行，將PT轉(zhuǎn)檢修進(jìn)行處理。第二，若是母線遙測(cè)電壓有一相降低或?yàn)榱悖韮上喑^相電壓而小于或等于線電壓者為單相接地。10kV不接地系統(tǒng)接地時(shí)允許繼續(xù)運(yùn)行2h，因此有充足的時(shí)間查找故障部分。若沒有接地選線裝置時(shí)，可采用試?yán)ɑ蛘咴囁头ǎ瑪嚅_母聯(lián)縮小查找范圍等方法進(jìn)行查找。第三，當(dāng)遙測(cè)電壓有一相降低，兩相升高達(dá)到線電壓或以上，即二相電壓之和大于18kV，或三相都超過相電壓2倍以上，有明顯波動(dòng)者為諧振。由于電壓互感器是一種鐵磁元件，正常情況下不飽和，電感很大。若線路發(fā)生瞬間的弧光接地或斷路器的突然合時(shí)，電壓瞬間升高導(dǎo)致電壓互感器趨于飽和，其電感急劇下降，使自振頻率接近電源頻率，就產(chǎn)生鐵磁諧振。一般諧振可通過投退接地變、電容補(bǔ)償來解決該故障。

結(jié)束語

總之，在變電設(shè)備運(yùn)行的過程中，會(huì)有跳閘或者是非跳閘的故障發(fā)生，這些故障都會(huì)影響到供電的質(zhì)量。所以，要對(duì)存在的問題做出分析與探究，找出產(chǎn)生問題的原因，通過相應(yīng)的方式進(jìn)行改善與調(diào)整，從而全面保證變電設(shè)備的安全運(yùn)行。

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