變電站電氣運(yùn)行中常見故障分析及應(yīng)對措施

徐瑩瑩

（西山煤電（集團(tuán)）有限責(zé)任公司電力公司，山西太原 030053）

目前隨著人們對電力需求越來越大，對變電站也提出了更高的要求。為了確保變電站穩(wěn)定可靠安全運(yùn)行，最大限度地滿足人們對于電力的需求，需要不斷強(qiáng)化變電站電氣運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，通過相關(guān)維護(hù)和管理工作的開展，減少和避免變電站電氣運(yùn)行故障的發(fā)生，降低安全隱患發(fā)生的概率，為電力系統(tǒng)的良好穩(wěn)定運(yùn)行奠定堅實的基礎(chǔ)。

1 常見故障

1.1 變電站電氣運(yùn)行中出現(xiàn)的隔離開關(guān)故障

隔離開關(guān)在變電站電氣運(yùn)行中扮演著至關(guān)重要的角色，它能夠?qū)ψ冸娬镜倪\(yùn)行起到一定的控制作用。隔離開關(guān)是否正常運(yùn)行直接關(guān)乎到整個變電站電氣運(yùn)行系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。通常在變電站電氣運(yùn)行過程中隔離開關(guān)主要會出現(xiàn)以下幾個故障：①隔離開關(guān)運(yùn)行過程中底座發(fā)生的故障。底座之所以會出現(xiàn)故障，主要是由于它的傳動部分出現(xiàn)了問題，在各方面因素的影響下隔離開關(guān)底座的傳動部分有可能會出現(xiàn)銹蝕問題，使隔離開關(guān)在操作過程中出現(xiàn)拒動現(xiàn)象。②隔離開關(guān)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的操作機(jī)構(gòu)故障。操作機(jī)構(gòu)故障是隔離開關(guān)在操作過程中最容易發(fā)生的一種故障，之所以會發(fā)生操作機(jī)構(gòu)故障一方面是由于隔離開關(guān)的圍毆傳動部分在運(yùn)行過程中出現(xiàn)了卡澀現(xiàn)象，導(dǎo)致操作機(jī)構(gòu)無法正常運(yùn)行，發(fā)生一定的故障。另一方面是由于傳動部分的機(jī)構(gòu)箱出現(xiàn)問題，如果機(jī)構(gòu)箱封閉不嚴(yán)，就會導(dǎo)致機(jī)構(gòu)箱內(nèi)進(jìn)入一定量的水分，進(jìn)而影響電路操作機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)行，發(fā)生一定的故障。③隔離開關(guān)操作過程中出現(xiàn)回路過熱問題。因為隨著隔離開關(guān)使用時間的不斷延長，它的使用性能也會逐漸下降，部分零部件在長期運(yùn)行的狀態(tài)下也會逐漸老化。一旦出現(xiàn)老化現(xiàn)象，就會在一定程度上影響靜觸指彈簧彈性變化，對壓力大小無法進(jìn)行正常分析，如果存在壓力不足的情況就會在一定程度上損壞紙張和觸頭，也有可能在夾力的作用下導(dǎo)致觸頭的接觸面積與正常情況相比出現(xiàn)縮小情況。此時如果讓整個系統(tǒng)處于通電狀態(tài)，一旦接觸頭有電流通過，就會產(chǎn)生電路回路故障。④隔離開關(guān)出現(xiàn)瓷瓶閃爍故障。如果瓷瓶內(nèi)部和表面受到了一定的污染，有可能會在電氣系統(tǒng)運(yùn)行的過程中出現(xiàn)瓷瓶閃爍問題，導(dǎo)致隔離開關(guān)操作出現(xiàn)一定的故障。

1.2 變電站電氣運(yùn)行過程中出現(xiàn)的短路故障

變電站電氣運(yùn)行過程中一旦發(fā)生短路故障，變壓器中就會有瞬間的短路電流通過，在短路電流的沖擊下會對變壓器內(nèi)部繞組產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，導(dǎo)致變壓器內(nèi)部繞組出現(xiàn)嚴(yán)重變形。一般在變電站電氣運(yùn)行過程中引發(fā)短路故障的原因是多方面的，不僅與變壓器的配件加工工藝有著緊密的關(guān)系，而且與變壓器的電路結(jié)構(gòu)設(shè)計以及運(yùn)行狀態(tài)等因素也有著直接性的關(guān)系。總結(jié)以上因素導(dǎo)致短路故障的原因主要有以下幾種：①變壓器保護(hù)裝置安裝有問題。如果在變電站電氣運(yùn)行過程中，變壓器出現(xiàn)了溫度異?；蛘唠娏鳟惓５膯栴}，而工作人員并沒有發(fā)現(xiàn)變壓器存在的這種問題并采取有效措施對其進(jìn)行及時有效的處理，就會導(dǎo)致變壓器在運(yùn)行過程中發(fā)生短路故障。②變壓器質(zhì)量有問題。如果變電站電氣運(yùn)行過程中采用的變壓器質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)和要求，變壓器制作工藝不達(dá)標(biāo)。一方面可能會導(dǎo)致制作的變壓器繞組繞制出現(xiàn)過松問題，另一方面可能會出現(xiàn)變壓器繞組線匝焊接固化不到位，或者變壓器套裝間隙不滿足要求，出現(xiàn)過大情況等，以上問題都會導(dǎo)致變壓器在運(yùn)行過程中出現(xiàn)嚴(yán)重短路故障。③變壓器導(dǎo)線有問題。如果變壓器在運(yùn)行過程中選擇的導(dǎo)線不符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和要求，采用普通換位導(dǎo)線，就會導(dǎo)致線路在運(yùn)行過程中容易出現(xiàn)變形、露銅問題或者線路發(fā)生散股問題，一旦線路中有大幅電流通過時，不僅會讓線路發(fā)生很大的扭矩，而且繞組兩端也會產(chǎn)生很大程度的扭矩，這就會嚴(yán)重?fù)p壞變壓器。

1.3 變電站電氣運(yùn)行過程中出現(xiàn)的母線故障

變電站電氣運(yùn)行過程中，母線擔(dān)任著至關(guān)重要的角色。它可以通過收集和分配電能實現(xiàn)電能的優(yōu)化配置。一旦母線在運(yùn)行過程中發(fā)生故障，就會嚴(yán)重影響到整個變電站電氣運(yùn)行系統(tǒng)的穩(wěn)定性，也有可能會發(fā)生大面積停電情況，這就為居民的正常生產(chǎn)生活帶來了很大的不便。之所以在變電站電氣運(yùn)行過程中母線會發(fā)生故障，一方面是由于母線上的互感器發(fā)生了故障，互感器一旦發(fā)生問題就會產(chǎn)生閃絡(luò)現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致母線不能正常運(yùn)行。另一方面是由于人為操作原因?qū)е碌?。如果人工操作過程中沒有對相關(guān)的操作規(guī)范進(jìn)行嚴(yán)格落實，也會增加母線故障發(fā)生的概率。

1.4 變電站電氣運(yùn)行過程中出現(xiàn)的防雷接地故障

防雷接地工作是變電站電氣調(diào)試施工過程中比較重要的一個環(huán)節(jié)。目前在防雷接地工作開展過程中存在著很多問題，這也是導(dǎo)致防雷接地故障發(fā)生的主要原因。①施工單位在開展防雷接地施工作業(yè)的過程中，在預(yù)埋深度設(shè)置方面并沒有對實際需求進(jìn)行嚴(yán)格考慮，導(dǎo)致預(yù)埋深度出現(xiàn)了不達(dá)標(biāo)的情況，這就在一定程度上增大了接地電阻。一旦出現(xiàn)雷擊情況，就會對電流減泄的速度產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，進(jìn)而嚴(yán)重威脅到變電站運(yùn)行的安全性。②在開展防雷接地作業(yè)的過程中對材料質(zhì)量的把控不嚴(yán)格。工作人員沒有對材料進(jìn)行精挑細(xì)選，導(dǎo)致材料不符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和要求，而且在焊接過程中沒有對設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行全面落實，這就嚴(yán)重影響了防雷接地的施工質(zhì)量，對變電站電氣系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生了不利的影響。

1.5 變電站電氣運(yùn)行過程中出現(xiàn)的電容器故障

在變電站電氣設(shè)備中，電容器占有著至關(guān)重要的地位，它的主要功能是容納電荷，目前它在數(shù)字變電站中的作用越來越突出。一般電容器發(fā)生的故障主要包括：電容器漏油故障、電容器溫度異常故障、電容器套管破裂故障、電容器異常響聲故障、電容器膨脹變形故障。導(dǎo)致以上故障發(fā)生的原因，一方面是由于電容器質(zhì)量不滿足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和要求，存在一定的質(zhì)量缺陷。另一方面電容器在運(yùn)行的過程中里面的紙和油在使用之前并沒有采用真空干燥的方法進(jìn)行處理，這不僅會導(dǎo)致電容器在運(yùn)行過程中會產(chǎn)生放電情況導(dǎo)致電容器局部被擊穿，而且電容器會由于過大的涌流導(dǎo)致內(nèi)部溫度持續(xù)升高，嚴(yán)重時會出現(xiàn)電容器被燒毀的情況。

2 應(yīng)對措施

2.1 解決隔離開關(guān)故障的相關(guān)措施

①在預(yù)防隔離開關(guān)故障的過程中，做好防銹工作，選取一定量的潤滑油涂抹在隔離開關(guān)的底座上，一般采用的潤滑油為二硫化鉬潤滑劑。②可以選擇不銹鋼材質(zhì)的隔離箱，并且要對隔離箱的密封性進(jìn)行定期檢查，以免其內(nèi)部出現(xiàn)生銹情況。同時在機(jī)械操作的過程中，要對相關(guān)的操作流程規(guī)范進(jìn)行嚴(yán)格落實，針對電路回路進(jìn)行嚴(yán)格檢查，對接觸頭部件以及彈簧頭部件進(jìn)行及時更換。③對打點(diǎn)電阻進(jìn)行及時有效的測定，對出現(xiàn)的過熱問題進(jìn)行及時處理。④還要對瓷瓶內(nèi)外部存在的污垢采用水沖的方式進(jìn)行清潔，進(jìn)而在一定程度上保障電路回路的暢通性。

2.2 解決短路故障的相關(guān)措施

目前優(yōu)化變壓器抗短路性能是預(yù)防變壓器短路故障發(fā)生的重要措施。①優(yōu)先選擇對耐高溫性能比較好的導(dǎo)線，即使在高溫環(huán)境中導(dǎo)線也不容易出現(xiàn)短路。②要全面檢查檢測變壓器。對夾件仔細(xì)檢查，對鐵芯接觸情況進(jìn)行全面檢測，將絕緣片和鐵芯上面的雜質(zhì)清除掉。開展科學(xué)的油譜分析工作，以此來避免變壓器出現(xiàn)短路情況。同時針對沒有保護(hù)裝置的變壓器，可以選擇在變壓器高壓側(cè)設(shè)置跌落式的熔斷器，這樣當(dāng)電流高于標(biāo)準(zhǔn)額定電流時，熔斷器會發(fā)生作用將線路進(jìn)行自動斷路，這樣就可以為變壓器的安全性提供有效的保障。③還可以選擇相關(guān)的接地線設(shè)置在變壓設(shè)備上。維護(hù)檢修人員在接地線拆安裝的過程中一定要做好相關(guān)的安全防護(hù)工作，在安裝過程中要對接地端和導(dǎo)體端的連接順序進(jìn)行合理調(diào)整，一般在安裝的過程中先連接接地端，再對導(dǎo)體端進(jìn)行拆除。

2.3 解決母線故障的相關(guān)措施

要想徹底解決變電站電氣運(yùn)行過程中出現(xiàn)的母線故障，需要不斷強(qiáng)化對變電站的巡檢，要求工作人員在定期巡檢的過程中一定要對相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行嚴(yán)格落實，及時發(fā)現(xiàn)變電站母線在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的相關(guān)問題，并將問題及時上報，以便于相關(guān)人員在第一時間采取有效的措施對其進(jìn)行處理，快速有效地解決其中存在的故障，以免母線故障對變電站電氣的正常運(yùn)行產(chǎn)生不利的影響。一般在開展變電站母線巡檢工作的過程中需要從以下幾個方面著手：①檢查變電站母線質(zhì)量是否符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和要求。②檢查變電站母線絕緣裝置是否完好無損。③檢查變電站母線接頭是否良好和外露。④要著重針對易損壞部位進(jìn)行檢查。如果在巡查過程中發(fā)現(xiàn)母線接頭外漏，絕緣裝置損壞，質(zhì)量不達(dá)標(biāo)等相關(guān)的問題，及時上報，及時處理，以免影響母線的正常運(yùn)行。同時在巡檢工作開展的過程中，堅決不允許工作人員進(jìn)行帶負(fù)荷拉閘操作，并且要全面詳細(xì)地記錄好有關(guān)于母線的相關(guān)情況，以便于為后期維修工作開展提供有效的數(shù)據(jù)參考。此外，巡檢工作人員還要做好小動物的預(yù)防工作，因為小動物可能會啃咬外露的母線，導(dǎo)致母線出現(xiàn)一些不必要的損壞，因此做好小動物的預(yù)防工作也有助于降低母線故障發(fā)生的概率。

2.4 解決防雷接地故障的相關(guān)措施

要想全面確保防雷接地施工質(zhì)量，杜絕防雷接地故障的發(fā)生，為變電站電氣運(yùn)行的安全性提供有效的保障。①需要工作人員在防雷接地施工過程中，對相關(guān)的強(qiáng)制性規(guī)范進(jìn)行嚴(yán)格執(zhí)行。全面勘察和檢測相關(guān)的接電設(shè)備和電氣設(shè)備，同時技術(shù)人員和安裝人員就防雷接地作業(yè)做好有效的溝通，確保安裝人員能夠?qū)ο嚓P(guān)的施工要求進(jìn)行全面徹底的了解和掌握，進(jìn)而在施工過程中能夠?qū)υO(shè)計要求進(jìn)行全面準(zhǔn)確的落實。②對材料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把控。在防雷接地施工過程中一般會用到角鋼或者鋼管材料，并且在引下線作業(yè)的過程中要確保不受任何的機(jī)械外力影響。因為防雷工程比較復(fù)雜，它對于電焊操作的要求比較高，如果采用傳統(tǒng)的電焊操作方法，可能無法克服其中的技術(shù)難點(diǎn)，不能滿足防雷工程的具體要求。因此，需要組織施工人員開展相關(guān)的專業(yè)培訓(xùn)，不斷提升施工人員在安裝和焊接方面的專業(yè)技術(shù)水平，以此來不斷優(yōu)化防雷工程中焊接作業(yè)的效率和質(zhì)量。③加大防雷工程的質(zhì)量監(jiān)督管理力度。建立完善的質(zhì)量監(jiān)督管理體系，全面檢測和審查施工過程中各個焊接點(diǎn)的質(zhì)量，及時發(fā)現(xiàn)存在的安全隱患和相關(guān)質(zhì)量問題，進(jìn)而在第一時間采取相關(guān)措施進(jìn)行排除，盡量做到防患于未然。④開展電阻測試工作。在防雷接地施工過程中，為了保證電氣調(diào)試安全有效開展，需要通過電阻測試工作的開展解決存在的電阻過大問題或者電阻過小問題，排除一系列不良因素，以免對電氣調(diào)試產(chǎn)生不利的影響，全面保障防雷接地施工質(zhì)量，盡量降低變電站電氣運(yùn)行故障發(fā)生的概率。

2.5 解決電容器故障的相關(guān)措施

為了最大限度的降低電容器故障發(fā)生概率，要不斷加強(qiáng)對電容器的巡檢力度。相關(guān)單位要安排專業(yè)技術(shù)人員對電容器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面了解，并開展定期檢查和維修工作。一旦發(fā)現(xiàn)有零件損壞就需要對其進(jìn)行及時更換。在設(shè)置與調(diào)試設(shè)備參數(shù)的過程中一定要對相關(guān)的規(guī)范規(guī)定進(jìn)行嚴(yán)格落實，為電容器的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。在開展電容器巡檢工作的過程中需要針對以下幾點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)檢查。①檢查電容器的外觀是否完好無損。②檢查電容器是否存在有漏油、噴油的情況。③檢查電容器是否存在有開裂情況。④檢查電容器接頭是否出現(xiàn)過熱情況。在以上情況檢查的過程中，尤其要針對接頭方面進(jìn)行全面仔細(xì)的檢查，以免出現(xiàn)接頭過熱情況而燒壞電容器。為了避免接頭過熱情況的發(fā)生，可以將相關(guān)的智能檢測單元設(shè)置在電容器內(nèi)部。同時還需要工作人員系統(tǒng)檢查電容器的各項電壓值，工作人員可以通過在線實時監(jiān)測系統(tǒng)全面監(jiān)測電容器的運(yùn)行狀態(tài)，實時了解電容器電壓在電荷負(fù)荷的變化下所產(chǎn)生的波動，一旦發(fā)現(xiàn)電容器電壓值波動比較大，不在安全范圍之內(nèi)，就需要第一時間采取相關(guān)的措施對其進(jìn)行控制和處理，保持電壓值在安全范圍之內(nèi)，為電容器的安全運(yùn)行奠定良好的基礎(chǔ)。

3 結(jié)語

變電站電氣系統(tǒng)在變電站運(yùn)行過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，為了確保變電站電氣系統(tǒng)穩(wěn)定良好運(yùn)行，需要針對變電站電氣運(yùn)行過程中出現(xiàn)的隔離開關(guān)故障、短路故障、母線故障、防雷接地故障、電容器故障等相關(guān)故障進(jìn)行綜合分析，對引發(fā)故障的相關(guān)原因進(jìn)行有效明確，進(jìn)而采取針對性的措施有效規(guī)避存在的安全隱患，最大限度降低故障發(fā)生的概率，以此來為變電站電氣運(yùn)行的安全性和可靠性提供有效的保障。