變電運(yùn)行故障處理中維護(hù)技術(shù)的應(yīng)用探討

國網(wǎng)江蘇省電力有限公司蘇州供電分公司 沈 海 蔣 康

加強(qiáng)變電設(shè)備運(yùn)行維護(hù)，能減少故障問題的產(chǎn)生，提高電能輸送效率及品質(zhì)，為廣大用戶提供及時的能源供給，從而推動區(qū)域經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展，由此可見這項(xiàng)工作的重要性。根據(jù)對我國各地區(qū)變電站應(yīng)用及發(fā)展現(xiàn)狀的調(diào)查，得知變電運(yùn)行故障的頻繁出現(xiàn)在一定程度上阻礙了電力行業(yè)的前進(jìn)腳步，因而必須積極探尋科學(xué)可行的應(yīng)對措施，用以提高變電運(yùn)行維護(hù)管理水平。

變電設(shè)備是確保電力系統(tǒng)運(yùn)行可靠性的基礎(chǔ)，對電力能源的正常供應(yīng)至關(guān)重要。但隨著智能變電站投入建設(shè)和使用，我們更清晰地發(fā)現(xiàn)了變電運(yùn)行期間隱藏的安全隱患，設(shè)備故障問題層出不窮，如何提高變電運(yùn)行安全性是當(dāng)下一項(xiàng)具有研究價值的課題。為此本文從分析變電運(yùn)行技術(shù)入手，針對現(xiàn)階段變電運(yùn)行中的幾種常見故障提出了一些解決辦法，同時著重探究了變電運(yùn)維技術(shù)的應(yīng)用，希望對廣大從業(yè)者有所啟發(fā)。

1 變電運(yùn)行技術(shù)概述

近年來我國科學(xué)技術(shù)日新月異，各行各業(yè)高度追求智能化、自動化的生產(chǎn)經(jīng)營模式，電力行業(yè)作為推動國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱型產(chǎn)業(yè)，同樣需要通過技術(shù)上的革新展現(xiàn)自身價值，而變電運(yùn)行技術(shù)在這方面便起到了不容小覷的作用。隨著變電運(yùn)行技術(shù)在我國電力工程中的推廣使用，電能輸送效率有了顯著提升，以往輸電用電過程中出現(xiàn)的故障問題和安全隱患也逐漸得到了有效控制，電力系統(tǒng)及設(shè)備的安全性大幅提升，該模式下供電企業(yè)實(shí)現(xiàn)了電力設(shè)備的統(tǒng)一化管理調(diào)配，可見變電運(yùn)行技術(shù)在電力工程領(lǐng)域占據(jù)著舉足輕重的地位。

變電站關(guān)乎電能的接收、轉(zhuǎn)換和配送效果，尤其隨著社會用電量的不斷增長，快速高效、安全可靠的能源供給，也成了供電企業(yè)在推進(jìn)電力工程建設(shè)中需要解決的一項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)。從現(xiàn)實(shí)角度分析，若變電運(yùn)行中某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯誤，很有可能引發(fā)一系列的連鎖效應(yīng)，繼而影響到其余電力設(shè)備的正常工作，最終產(chǎn)生大范圍停電的供電事故。我國智能變電站的建設(shè)力度不斷增大，從前管理低效、設(shè)備維護(hù)不及時等問題得到了一定改善，但基于系統(tǒng)構(gòu)成的復(fù)雜化，仍需進(jìn)一步加強(qiáng)設(shè)備故障處理和維護(hù)工作，同時謀求變電運(yùn)行故障維護(hù)與計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信等高新技術(shù)的深度融合，以加快隱患排查速度，為電力系統(tǒng)運(yùn)作能力及安全性的提供構(gòu)建良好基礎(chǔ)。

2 變電運(yùn)行常見故障及處理措施

2.1 斷電跳閘及處理

隨著社會發(fā)展節(jié)奏的持續(xù)加快，當(dāng)代人對電能的需求量不斷上漲，尤其是如今很多大型工廠的正常運(yùn)轉(zhuǎn)對電力能源的需求量極大，進(jìn)而為電力系統(tǒng)運(yùn)行增加了巨大負(fù)擔(dān)，故而現(xiàn)實(shí)環(huán)境中經(jīng)常出現(xiàn)斷電跳閘的問題。若區(qū)域供電不穩(wěn)定，斷電跳閘等現(xiàn)象頻發(fā)，那么必定會為當(dāng)?shù)鼐用竦恼Ｉ顜聿槐?，增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失。斷電跳閘故障究其根本，是因?yàn)楣╇娯?fù)荷過載所導(dǎo)致的，從原理上來講，只需確保電力設(shè)備的電壓、電流均處于正常符合參數(shù)的范圍內(nèi)，便能有效規(guī)避以上問題的出現(xiàn)。具體解決可著手于以下幾個方面：

首先，根據(jù)保護(hù)動作診斷變電設(shè)備是否存在異常，期間工作人員需要從檢查線路CT端開始，順著保護(hù)范圍排查故障，將重點(diǎn)放在跳閘開關(guān)、流變等關(guān)鍵部位。當(dāng)然，根據(jù)開關(guān)類型的不同，工作重點(diǎn)也應(yīng)該做出相應(yīng)的調(diào)整，如面對液壓型開關(guān)的檢查，要詳細(xì)檢查開關(guān)壓力是否處于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值范圍內(nèi)。若涉及到的是電磁型結(jié)構(gòu)的檢查，那么就需要將重點(diǎn)放在彈簧、開關(guān)動力保險等位置的檢查上；其次，低壓側(cè)變電設(shè)備保護(hù)動作的檢查也是非常重要的一部分，故障處理和維護(hù)環(huán)節(jié)同樣不能遺漏；最后，根據(jù)變電站跳閘故障的分析，發(fā)現(xiàn)主變差動區(qū)故障會引起主變?nèi)齻?cè)跳閘故障，因而要結(jié)合這種現(xiàn)象進(jìn)行詳細(xì)檢查，同時檢查過程中要強(qiáng)化設(shè)備保護(hù)工作，最大程度避免人為因素造成的判斷誤差[1]。

2.2 變壓器故障及處理

變壓器是變電運(yùn)行中非常關(guān)鍵的一個結(jié)構(gòu)，在很大程度上影響著電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。根據(jù)現(xiàn)階段變壓器在電力系統(tǒng)中的使用來看，由于設(shè)備本身被長時間放置于露天環(huán)境中，因而受到的干擾性較強(qiáng)，其中雷電、臺風(fēng)等惡劣天氣情況對變壓器正常運(yùn)行的影響尤為明顯，這種情況下變壓器故障發(fā)生率也將大幅提升。并且隨著使用年限的增加，內(nèi)部線路將出現(xiàn)一定的老化破損，繼而在后續(xù)使用期間發(fā)生線路短路等意外情況，大大降低變壓器的運(yùn)行可靠性。

在變壓器故障處理階段，可根據(jù)其故障本身的表現(xiàn)有針對性地選擇相應(yīng)的處理措施。變壓器故障的誘因一般包括兩方面，一方面是附屬線路出現(xiàn)問題，從而導(dǎo)致變壓器運(yùn)行產(chǎn)生異常。通常情況下這類問題是易發(fā)現(xiàn)的，處理難度不大，只需詳細(xì)檢查線路的運(yùn)行狀態(tài)即可；另一方面是變壓器本身存在異常。這類問題的處理難度相對較大，基本上很難在段時間內(nèi)確定具體原因及位置，為此要從多個角度分析問題，如：檢查繞組線路是否出現(xiàn)短路問題、是否因?yàn)楣ぷ鳝h(huán)境過于潮濕引發(fā)變壓器主體受損的情況等等。

2.3 接地故障及處理

接地故障是變電運(yùn)行過程中的一種常見故障，同時也是設(shè)備運(yùn)維工作期間極難避免的問題之一。通常情況下，一旦線路發(fā)生單相接地，不接地系統(tǒng)便會自動啟用消弧線圈來補(bǔ)償接地電容電流，起到消除接地點(diǎn)電弧的作用。但若超出消弧線圈的最大容量，很容易發(fā)生諧振過電壓，造成系統(tǒng)失去穩(wěn)定性。

針對接地故障的處理，通常采用的方式是詳細(xì)檢查變電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，逐一排查存在隱患的設(shè)備和元器件，最終鎖定故障位置和故障原因。同時在解決線路短路等問題的過程中[2]，為避免其它線路的正常工作受到干擾，應(yīng)提前制定好線路調(diào)度計劃，并完成通報工作，將所有的前期準(zhǔn)備安排妥當(dāng)，減少不必要的麻煩和損失。除此之外，變電運(yùn)行中還涉及到了很多諸如PT保險熔斷等的一般故障，在處理這類問題的時候，通用的辦法是先確定故障性質(zhì)，根據(jù)故障的實(shí)際表現(xiàn)選擇性地展開進(jìn)一步的核實(shí)和檢測，如通過檢測線路二次電壓來判斷保險熔斷故障類型，以此為依據(jù)制定科學(xué)可行的防范或處理措施，確保設(shè)備故障能在盡可能短的時間內(nèi)得到解決。

3 變電運(yùn)行故障影響因素

自然因素。對變電站設(shè)備運(yùn)行的影響較大，具體表現(xiàn)為以下兩個方面：一方面，隨著變電設(shè)備使用年限的增加，相應(yīng)地設(shè)備磨損和老化程度也會逐漸加重，這時發(fā)生故障的幾率便會顯著提升。如電抗器、變壓器等設(shè)備經(jīng)過長時間的使用，內(nèi)部發(fā)熱情況越來越嚴(yán)重，此時線路絕緣性將大幅降低，線路老化問題也愈加突出，進(jìn)而引發(fā)系統(tǒng)短路斷電等供電事故，為廣大用戶的正常用電帶來不便；另一方面，架空類的線路極易受到雷擊及各類因素的影響，從而產(chǎn)生大電流沖擊，對變壓設(shè)備的絕緣部分造成較大的損壞，情況嚴(yán)重時，還會造成導(dǎo)致設(shè)備爆炸、火災(zāi)等狀況。

人為因素。同樣對變電運(yùn)行故障的發(fā)生、診斷和處理有著關(guān)鍵性的影響，是在實(shí)施設(shè)備維護(hù)期間應(yīng)嚴(yán)加控制的一項(xiàng)內(nèi)容。首先，出于專業(yè)水平較差的問題，很多人員在安裝操作設(shè)備的過程中頻繁出現(xiàn)錯誤，這樣便為后續(xù)變電站的運(yùn)行使用埋下了較大安全隱患，設(shè)備出現(xiàn)故障的可能性大大增加。再加上有些工作人員的安全用電意識薄弱，實(shí)際操作環(huán)節(jié)沒有嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，遺留了許多技術(shù)漏洞，導(dǎo)致電力系統(tǒng)安全性受到不良影響。

管理方面。變電運(yùn)維安全管理是控制設(shè)備故障的一項(xiàng)重要手段，通過定期檢查設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，有利于及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備有無異常，從源頭消除設(shè)備故障的隱患，從而有效規(guī)避不必要的損失。但實(shí)際上，如今仍有很多供電企業(yè)不重視變電設(shè)備維護(hù)管理方面的工作，目前尚未形成一套完善的設(shè)備檢修維護(hù)制度，因而故障問題時有出現(xiàn)：一來企業(yè)的運(yùn)維工作執(zhí)行效果較差，并且很多工作人員本身沒有掌握豐富的專業(yè)知識和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，這種情況為防范故障問題帶來了較大的困境；二來變電設(shè)備的數(shù)量較多，尤其是隨著近年來智能變電站的進(jìn)一步推廣與深入發(fā)展，變電設(shè)備的數(shù)量和復(fù)雜性都只增不減，此時在變電運(yùn)維管理中落實(shí)設(shè)備的周期性檢查工作就顯得尤為重要，但事實(shí)上這項(xiàng)工作的推進(jìn)效果并不好，企業(yè)監(jiān)管力度較差，很多安全隱患沒能得到及時的發(fā)現(xiàn)和處理。所以在接下來的時間里，要強(qiáng)化變電運(yùn)行故障的監(jiān)管和設(shè)備維護(hù)工作。

4 變電運(yùn)行故障維護(hù)處理策略探析

4.1 加強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行巡檢

通過日常巡檢，能及時發(fā)現(xiàn)變電設(shè)備運(yùn)行過程中表現(xiàn)出來的異常狀況及缺陷，提高檢修效率，避免造成更大的電力事故，所以說設(shè)備運(yùn)行巡檢是非常重要的一項(xiàng)工作。同時開展變電設(shè)備隱患排查治理工作，對難以消除的缺陷隱患落實(shí)相應(yīng)運(yùn)維保障措施，確保設(shè)備安全運(yùn)行。強(qiáng)化設(shè)備帶電檢測管理，在夏季高溫高負(fù)荷期間開展一次對所有輸變配設(shè)備的專項(xiàng)帶電檢測工作，通過紅外測溫、局放檢測、變電站巡視機(jī)器人、單兵巡檢裝備等先進(jìn)帶電檢測手段，掌握設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)。

強(qiáng)化狀態(tài)檢測技術(shù)應(yīng)用，通過安裝變壓器油色譜分析、鐵芯夾件接地電流檢測、避雷器泄漏電流在線檢測裝置，加大紫外檢測儀等帶電檢測裝備配置力度，提升狀態(tài)管控力度。加強(qiáng)比對分析，及時發(fā)現(xiàn)和處理設(shè)備潛在缺陷及隱患，保障設(shè)備可靠運(yùn)行。依托大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，建立融合物聯(lián)網(wǎng)、檢測等數(shù)據(jù)的設(shè)備狀態(tài)自動分析模型，挖掘缺陷、故障等數(shù)據(jù)價值，提升狀態(tài)預(yù)警能力。加大重載設(shè)備維護(hù)力度，縮短巡視和帶電檢測周期，重點(diǎn)做好高溫、高負(fù)荷下充油充氣設(shè)備油位、氣壓及滲漏情況檢查，主變油溫及風(fēng)冷系統(tǒng)檢查，生產(chǎn)場所空調(diào)及排風(fēng)設(shè)施維護(hù)等相關(guān)工作。

4.2 做好設(shè)備季節(jié)性運(yùn)維工作

在變電運(yùn)行故障防范和處理中應(yīng)加強(qiáng)季節(jié)性運(yùn)維管理。春季期間，加強(qiáng)變電站鳥害、異物及周邊隱患治理工作，重點(diǎn)巡視場地有無銅（鐵）絲、飄帶等各類遺留物、驅(qū)鳥設(shè)施設(shè)備是否運(yùn)行正常，防止因鳥害（異物）導(dǎo)致設(shè)備跳閘；梅雨季節(jié)期間，加強(qiáng)戶外端子箱、機(jī)構(gòu)箱、匯控柜等箱門密封及除濕裝置運(yùn)行情況、開關(guān)柜室空調(diào)狀態(tài)巡視檢查，防止因受潮引起絕緣事故；汛期期間，加強(qiáng)變電站排水系統(tǒng)運(yùn)行工況、房屋滲漏水、防汛器材配置情況巡視檢查，確保在惡劣天氣（特大暴雨、連續(xù)強(qiáng)降雨、臺風(fēng)等）情況下運(yùn)行正常，防止水淹事故發(fā)生。

迎峰度夏期間，加強(qiáng)對變電站充油（充氣）設(shè)備油溫、油位巡視檢查，大負(fù)荷期間增加紅外測溫頻次，及時發(fā)現(xiàn)并消除發(fā)熱缺陷，確保設(shè)備安全運(yùn)行；秋冬季節(jié)期間，加強(qiáng)防小動物設(shè)施檢查，重點(diǎn)檢查進(jìn)入控制室、電纜夾層、保護(hù)室等的電纜孔洞及電纜豎井，確保封堵嚴(yán)密，防止因小動物導(dǎo)致設(shè)備跳閘；霧霾天氣期間，加強(qiáng)設(shè)備沿面閃絡(luò)和放電現(xiàn)象巡視，重點(diǎn)檢查瓷質(zhì)污穢情況，及時開展夜間熄燈巡視，防止污閃事故發(fā)生。

4.3 完善運(yùn)維管理制度

落實(shí)變電設(shè)備主人制，可提升變電站設(shè)備運(yùn)維管理水平，激發(fā)人員工作積極性、主動性和創(chuàng)造性。變電運(yùn)行人員作為設(shè)備主人，應(yīng)全面熟悉和掌握所轄變電站的站容站貌情況及變電主輔設(shè)備的運(yùn)行狀況，每月至少開展一次對所轄變電站的全面巡視及紅外測溫工作，根據(jù)《國家電網(wǎng)公司變電運(yùn)維管理規(guī)定》等標(biāo)準(zhǔn)要求，按規(guī)定開展變電運(yùn)行維護(hù)工作。設(shè)備主人應(yīng)規(guī)范開展設(shè)備巡視、日常維護(hù)、兩票管理、倒閘操作、異常及事故處理等日常業(yè)務(wù)；落實(shí)設(shè)備狀態(tài)評價要求，參與精益化管理評價、年度狀態(tài)評價和動態(tài)評價，重點(diǎn)開展缺陷、隱患跟蹤管控工作；參與檢修過程管控，主要開展檢修前準(zhǔn)備、檢修工程監(jiān)管、檢修質(zhì)量驗(yàn)收等工作；全過程負(fù)責(zé)變電站智能運(yùn)檢和運(yùn)維一體化工作。對于新技術(shù)和新設(shè)備的應(yīng)用，認(rèn)真開展前期培訓(xùn)工作，使其成為真正的變電運(yùn)維“全科醫(yī)生”。

綜上，變電運(yùn)行故障對電力系統(tǒng)的安全性造成了不良影響，導(dǎo)致區(qū)域用戶的基本用電需求得不到滿足，甚至引發(fā)了諸多電力安全事故，因而廣大從業(yè)者必須對此予以高度重視。為優(yōu)化變電設(shè)備故障處理效果，應(yīng)加強(qiáng)變電運(yùn)維技術(shù)的科學(xué)使用，做好變電設(shè)備的日常巡檢工作，盡快完善設(shè)備維護(hù)管理制度，規(guī)范有序地推進(jìn)各項(xiàng)工作的執(zhí)行，從而全面提升電力系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。