淺談35kV變電站常見故障處理及變電站維護(hù)

華晉焦煤有限責(zé)任公司電力分公司 張振程

變電站是電力系統(tǒng)中的重要組成部分，是向傳輸點(diǎn)供電的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，以確保電力企業(yè)的正常運(yùn)行，而35kV變電站在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中較為廣泛。但隨著人們對電能需求不斷增加，導(dǎo)致變電站運(yùn)行壓力較大，在運(yùn)行中存在較多問題。因此，必須加強(qiáng)對變電站進(jìn)行維護(hù)。

1 35kV變電站維護(hù)的必要性

電力在人們的日常生活中占據(jù)重要地位，而變電所的出現(xiàn)能夠保障電力資源可以順利供給。在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中，一些地方對傳統(tǒng)的設(shè)備加以應(yīng)用，未能因?yàn)榭萍嫉奶岣叨纳谱儔浩鞯倪\(yùn)行。該現(xiàn)象是現(xiàn)階段電力行業(yè)變電站所面臨的情況。同時(shí)，電氣設(shè)備也會受到相應(yīng)的影響，面臨著較難預(yù)測的局面。如大面積斷電故障所導(dǎo)致人們無法更加信任變電站。不僅如此，在變電站的后期維修當(dāng)中還存在著較多問題。目前，一些地方還在使用較為傳統(tǒng)的供電方式，并不能較好地完成后期維修工作。由此說明，35kV的變電站維修工作存在重要的意義，需要加強(qiáng)對其進(jìn)行常見故障的處理以及變電站的維護(hù)[1]。

2 35kV變電站常見故障

2.1 低壓配電控制及綜保干擾故障

在35kV的變壓器裝置中，高低壓配電控制與綜?？刂葡到y(tǒng)都容易受到電磁干擾，從而產(chǎn)生故障。而之所以會出現(xiàn)干擾的情況，大多是由于中短波電磁波、雷電等造成的。根據(jù)電磁輻射的彼此耦合方式來加以分析，高低壓配電控制和變電站綜保系統(tǒng)的外部端口，與機(jī)箱易受到電磁輻射影響。一旦得不到更加完善的解決，將會產(chǎn)生監(jiān)控和顯示出現(xiàn)故障。

2.2 屋內(nèi)干式站用變壓器故障

近年來，變電站改造工程通常會對干式站用變壓器進(jìn)行施工改造。對這種變電站來說，其優(yōu)點(diǎn)是占地面積較小，能夠節(jié)約空間以及日常損耗。通過對這些變電站投入使用，使電力系統(tǒng)發(fā)展和社會需要得到滿足。但在近年來其也暴露出一定的問題。雖然該類變電站相對小型，且占地空間也較小，但是其缺點(diǎn)業(yè)較為突出，變壓器被置于柜之中，在電力運(yùn)輸和使用的過程當(dāng)中產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象。而在柜內(nèi)運(yùn)行也難以充分發(fā)揮出散熱的功能，在環(huán)境溫度較高的環(huán)境中，易導(dǎo)致變電站在運(yùn)行過程中發(fā)生火災(zāi)，并造成大面積斷電故障，給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成損失。

2.3 通信傳輸故障

在35kV的變電站綜自保護(hù)裝置中，往往會發(fā)生監(jiān)控超時(shí)、遙控資料丟失的現(xiàn)象。并且在出現(xiàn)上述問題的過程中，總控設(shè)備并沒有接收到任何的警報(bào)命令，或是停止工作的指令。經(jīng)過調(diào)研后證實(shí)，該問題關(guān)鍵點(diǎn)還在于，綜自保護(hù)系統(tǒng)在與總控設(shè)備間的通訊中，出現(xiàn)了相應(yīng)的故障情況。而由于總控設(shè)備并不能及時(shí)地把信息的丟失情況視為主要問題進(jìn)行解決，反而變成了亂碼狀態(tài)，這將會使得工作人員無法在第一時(shí)間內(nèi)，對報(bào)文丟包的發(fā)生情況做出處置，從而導(dǎo)致通信系統(tǒng)出現(xiàn)故障。

2.4 斷路器跳閘故障

一般來說，斷路器跳閘故障主要有以下三種情況。一是斷路器故障會存在拒絕保護(hù)動作，在拒絕跳閘后會出現(xiàn)越級跳閘的情況，并且逐漸擴(kuò)大故障范圍。二是在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)存在異常，斷路器無法收到跳閘指令。三是綜自保護(hù)系統(tǒng)操作時(shí)，開關(guān)拒絕分離，進(jìn)而存在跳閘故障。

2.5 線路電纜故障

在35kV變電站設(shè)備當(dāng)中，線路電纜故障較為常見。在線路電纜中，出現(xiàn)任何故障都會給整個(gè)供電系統(tǒng)線路造成較大隱患，致使35kV的供電系統(tǒng)也會發(fā)生相應(yīng)故障。如線纜負(fù)荷較大以及環(huán)境溫度較高時(shí)，都會破壞線纜。

2.6 繼電保護(hù)故障

一般情況下，在35kV的變電站當(dāng)中，主要存在以下兩種繼電保護(hù)的故障。第一，電流互感的飽和故障。第二，開關(guān)保護(hù)設(shè)備的故障。對第一種故障來說，主要就是在存在電流互感飽和的情況之下，會對繼電保護(hù)系統(tǒng)帶來影響。也正是源于電力系統(tǒng)設(shè)備中斷負(fù)荷正在不斷增加，因此在系統(tǒng)存在短路情況時(shí)，會在瞬間形成較大的電流。在電流逐漸增大的情況下，電流互感器存在誤差，導(dǎo)致保護(hù)裝置靈敏度降低。在電流得到飽和的狀態(tài)之后，繼電保護(hù)系統(tǒng)就會失去自身價(jià)值，導(dǎo)致電力系統(tǒng)無法順利運(yùn)行。對第二種故障來說，主要就是由于沒有正確對開關(guān)設(shè)備進(jìn)行選擇。事實(shí)上，在繼電保護(hù)的裝置當(dāng)中，開關(guān)設(shè)備較為關(guān)鍵。如果沒有恰當(dāng)對開關(guān)進(jìn)行選擇，會導(dǎo)致開關(guān)存在拒動作的情況，以此影響到電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3 35kV變電站常見故障的處理

3.1 低壓配電控制及綜保干擾故障處理

一般情況下，中短波電磁波以及高頻電源會帶來一定的輻射危害。要想對低壓配電控制與中保干擾故障進(jìn)行處理，可利用加強(qiáng)屏蔽、安全接地的手段。在35kV變電站工作過程中，綜?？刂葡到y(tǒng)較為重要，在電臺等要求比較嚴(yán)格的工作環(huán)境當(dāng)中，一旦器件產(chǎn)生了電磁輻射，那么也就可以在設(shè)備安裝開始，在二次和綜保機(jī)箱敷設(shè)銅片，同時(shí)使之加以安全連接，從而盡可能地對輻射干擾加以降低，或者通過增加屏蔽性來將對電磁波的影響加以減小。

與此同時(shí)，可以對開關(guān)量輸入輸出進(jìn)行隔離。目前，在變電站控制系統(tǒng)中，若不能對開關(guān)量指令加以接收，則需要對光伏發(fā)電隔離設(shè)備加以檢測。此外也可以通過在中對通信濾波電路進(jìn)行設(shè)定，以便于對整個(gè)系統(tǒng)操作進(jìn)行更加有效的隔離。而針對模擬量隔離技術(shù)來說，則主要是指將變電站綜保系統(tǒng)在收集與模擬電能的過程當(dāng)中，用壓力和電流交感裝置來進(jìn)行。但是，由于一般的電流和穩(wěn)壓保護(hù)裝置都會建立在高壓電源的環(huán)境當(dāng)中，因此一旦要進(jìn)行模擬，則需要變壓的保護(hù)裝置，這樣就能夠?qū)Ω綦x變壓器電流加以控制。也能夠和諧并且適當(dāng)?shù)貙ψ儔褐笖?shù)加以控制，同時(shí)加上屏蔽磁場的屏蔽保護(hù)層，能夠減少較高頻率的電流影響變電站低壓配電和綜保系統(tǒng)正常的工作，從而保證系統(tǒng)能夠比較安全的正常工作[2]。

而要想對雷電所帶來的干擾進(jìn)行處理，可采取可靠接地方式來對雷電高壓的影響加以釋放。但是，也正是因?yàn)槔纂妼τ诰C保系統(tǒng)來說依舊會產(chǎn)生電磁感應(yīng)，所以在接地的處理過程時(shí)必須采取多條接地導(dǎo)線，以確保引流處理方式能夠更為合理。通過該方式，能夠?qū)⑺矔r(shí)電流引導(dǎo)到地面時(shí)，所存在的電位差進(jìn)行降低。

3.2 屋內(nèi)干式站用變壓器故障處理

對屋內(nèi)干式站用變壓器故障來說，主要是因?yàn)?5kV變電站自身特點(diǎn)所引發(fā)。而對這一問題來說，無法有效避免，因此相關(guān)工作人員在選擇設(shè)備時(shí)需要保證設(shè)備質(zhì)量，并且注重考慮機(jī)器型號，以及其與柜子之間的距離。在變壓器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，切實(shí)做好停電維修工作，使變電站裝置能夠滿足長時(shí)間使用的需求，并及時(shí)進(jìn)行保養(yǎng)，同時(shí)做好通風(fēng)排熱的管理措施，以減少危害的產(chǎn)生。

也正因?yàn)樵趯?shí)際使用過程中存在較大風(fēng)險(xiǎn)，上述維護(hù)方式能夠?qū)笃谧儔浩鞴收线M(jìn)行有效預(yù)防。通過做好高溫預(yù)警措施，防患于未然，避免變壓器發(fā)生火災(zāi)事故。

3.3 通信傳輸故障處理

在35kV變電所設(shè)備系統(tǒng)室以及總控裝置內(nèi)部，會設(shè)有兩種通信系統(tǒng)，分別是總線網(wǎng)絡(luò)和太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。而根據(jù)35kV的變電所總線網(wǎng)絡(luò)和太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)而言，必須經(jīng)由太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)完成總控切換后，才能夠連接到監(jiān)測控制系統(tǒng)設(shè)備當(dāng)中，如此才能夠確保通信工程工作更加順利。

本文通過分析，對通信故障處理辦法有以下幾點(diǎn)。一是增加設(shè)備。在兩個(gè)保護(hù)室當(dāng)中增加了一個(gè)總控設(shè)備，使得以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)能夠直接連接到總控設(shè)備當(dāng)中，并且可以用于對報(bào)文丟失的情形進(jìn)行處理。

二是對設(shè)備進(jìn)行更換。從技術(shù)角度出發(fā)，對保護(hù)室內(nèi)當(dāng)中的相關(guān)保護(hù)裝置進(jìn)行更換，以使得太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)可以真正連接到總控設(shè)備當(dāng)中。

三是對傳輸線路進(jìn)行更改。在保護(hù)室內(nèi)和總控裝置中，能夠直接通過光纖來進(jìn)行通信，以及在總控設(shè)備當(dāng)中接入光纖規(guī)的轉(zhuǎn)換器。而通過使用上述方式，能夠?qū)νㄐ殴收霞右韵５壳白钣行Ы鉀Q故障方式是上述內(nèi)容第三種，因該方法成本較低。

3.4 斷路器跳閘故障處理

一般情況下，斷路器跳閘故障會引發(fā)越級跳閘問題。要想有效處理這一故障，需要隔離故障開關(guān)，保證設(shè)備完好運(yùn)行，以避免帶來更大的損失。在恢復(fù)正常的工作以后，需要對斷路器的跳閘原因進(jìn)行分析。一是需要對出故障跳閘開關(guān)是否存在著保護(hù)動作信號進(jìn)行觀察。二是查看位置指示燈。三是手動分閘觀察故障時(shí)的狀態(tài)。通過進(jìn)行這一過程，能夠?qū)χ睾祥l開關(guān)失靈的原因做出診斷。

但如果未發(fā)現(xiàn)保護(hù)信號，那也就有可能是保護(hù)值設(shè)定不到位，或者保護(hù)電路已經(jīng)斷開。所以，必須進(jìn)行對安全保證值進(jìn)行設(shè)置，以檢測保護(hù)口電路狀況。而一旦出現(xiàn)了保護(hù)信號存在，必須對斷路器的位置指示燈進(jìn)行檢測。如果指示燈不閃亮，說明控制電源回路和控制保險(xiǎn)口的開關(guān)均已切斷，因此必須對保險(xiǎn)口的電路進(jìn)行檢測處理。

而如果指示燈閃亮，而且電動分閘正常工作，則表示保險(xiǎn)口電路存在著相應(yīng)的問題。如果指示燈閃亮，但是電動分閘工作不正常，則說明是機(jī)械機(jī)構(gòu)動作時(shí)存在著相應(yīng)的異常。

3.5 線路電纜故障處理

通常情況下，要想防止電纜負(fù)載的電壓過高，那么在交聯(lián)電纜上會擁有兩個(gè)接地線。一旦接地線電阻系數(shù)超過了規(guī)定的范圍，將會造成電纜絕緣老化，從而導(dǎo)致線纜遭到破壞。而如果要對這一情況加以解決，可在導(dǎo)線接頭處加入金屬。如果屏蔽作用良好，則可以避免接地電阻過高。

由于線纜處于長期負(fù)重環(huán)境下，一旦溫度較高，容易造成線纜絕緣層老化。所以，工作人員必須結(jié)合相關(guān)措施對線纜進(jìn)行防護(hù)。通常情況下，可以在電纜溝當(dāng)中加入軟土，這樣不但能夠避免暴曬等高溫環(huán)境，而且還能夠避免機(jī)械的損壞。

除了必須確保線纜安裝部位比較合理，在線纜連接處添加金屬材料進(jìn)行防護(hù)以外，線纜本身材質(zhì)也會面臨著相應(yīng)的問題。假如線纜接頭較為低劣，則容易造成接口出現(xiàn)問題。在劣質(zhì)電纜中，容易摻雜氣體甚至液體雜質(zhì)。而這些雜質(zhì)在高壓電場的影響下，也容易形成電離現(xiàn)象，從而加速線纜的老化，導(dǎo)致35kV配電網(wǎng)出現(xiàn)故障。因此，在對電纜進(jìn)行購置的過程當(dāng)中，必須注意對線纜品質(zhì)和光纜接口品質(zhì)加以選擇，因選用產(chǎn)品品質(zhì)好、成本相對低的材質(zhì)，用于供電網(wǎng)絡(luò)的線纜[3]。

3.6 繼電保護(hù)故障維護(hù)

針對35kV的變電站設(shè)備來說，若存在繼電保護(hù)方面的故障，可以通過以下兩種方法進(jìn)行維護(hù)。首先，需要注重進(jìn)行日常的維護(hù)。相關(guān)工作人員需要實(shí)時(shí)對裝置的運(yùn)行狀況加以掌握，并且每一天都需要針對繼電保護(hù)裝置進(jìn)行日常的檢測，較為清晰以及準(zhǔn)確地對運(yùn)行數(shù)據(jù)展開記錄。其次，需要注重加強(qiáng)對繼電保護(hù)的抗干擾。若能夠在電力系統(tǒng)之中，保證接地設(shè)備具有一定的阻值限制，并且運(yùn)用相應(yīng)的方法進(jìn)行阻值的降低，也正可以實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)抗干擾性的有效提升。

4 變電站的維護(hù)

在對變電站設(shè)備加以選擇調(diào)試以及安裝時(shí)，需要嚴(yán)格遵循相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并且保證相關(guān)工作人員擁有一定的專業(yè)素養(yǎng)，對設(shè)備質(zhì)量加以保障，使設(shè)備在運(yùn)行的過程中滿足相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在檢測以及維護(hù)電纜器接頭過程中，需要選擇更加專業(yè)的檢測儀器，這樣可以更加方便地對接地電阻變化規(guī)律加以分析，然后依據(jù)變化趨勢來對電阻值進(jìn)行判斷，以利于對故障進(jìn)行排查。

在變電站維護(hù)工作中，相關(guān)工作人員不僅需要觀察設(shè)備運(yùn)行情況，也需要定期對設(shè)備進(jìn)行檢測，并且預(yù)先對可能存在的問題進(jìn)行處理，進(jìn)而發(fā)揮出設(shè)備的運(yùn)作效果，降低故障率。除此以外，變電站維護(hù)工作人員要擁有更高的專業(yè)素養(yǎng)以及專業(yè)技能。并且在對故障加以處理過程中，嚴(yán)格遵循技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，杜絕不符合規(guī)定的操作，減少失誤以及違規(guī)的現(xiàn)象發(fā)生。

綜上所述，在35kV的變電站設(shè)備當(dāng)中，常見故障較多，要想確保變電站正常運(yùn)行，需要對常見故障進(jìn)行有效處理，并且通過簡單有效的方法加以運(yùn)用，來對變電站進(jìn)行維護(hù)，確保變電站以及供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。