變電站一次設備檢修與試驗方法研究

摘要：作為供電企業設備重要運行維護的方式之一，變電站的一次設備檢修的作用非常重要。它不但可使變電站的一次設備的檢修成本合理降低、延長設備的使用壽命，而且是供電企業現場安全管理水平的體現。因此對變電站的一次設備進行科學、合理的檢修與試驗進行分析研究至關重要。文章對變電站的一次設備檢修內容以及相關試驗方法進行了論述。

關鍵詞：變電站；一次設備；變電設備檢修；設備調試；隔離開關；斷路器；高壓配電裝置

中圖分類號：TM733 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）12-0124-03

變電站的一次設備包括母線、避雷器、電流互感器、隔離開關、斷路器、主變壓器等各類設備。而通過對影響一次設備的性能、使用壽命、安全性的因素進行綜合考慮，在對其一次設備進行檢修時應包括熱性能、機械以及電氣等各方面內容。而對變電站的一次設備進行檢修試驗則是保證變電站正常運行不受影響的有效方法，不僅能夠使供電企業在成本最小的條件下實現對變電站的檢修，而且為供電企業提供了良好的社會形象效益。

一、變電站一次設備檢修內容

一次設備檢修的重點內容主要包括隔離開關檢修、斷路器檢修以及主變壓器的檢修。

首先是隔離開關的檢修，發生在變電站隔離開關上的常見故障包括兩個方面：一是接觸不良，二是隔離開關的觸點產生過熱現象。產生接觸不良的原因一般是安裝調試或是制造工藝原因造成的，即未利用銅鋁過渡材料對銅鋁接觸進行處理、安裝時并將接觸面打磨完全等。通常表現為隔離開關不能完全合閘、觸頭臂與接線座連接螺母松動等，而造成的結果則是接線座產生過熱現象。而產生隔離開關的觸點產生過熱現象的原因由主要取決于隔離開關自身的設計特點，即因接觸面本身的面積不大，又因其在活動過程中出現的接觸動作較多，這樣就極易出現接觸不良等問題，所以隔離開關的接觸面出現過熱現象是常見的故障且主要出現部位在接線座與觸頭位置。

針對隔離開關出現的故障，應從隔離開關的隔離面制作工藝上入手，規范過渡材料使用，同時在安裝時要將接觸面進行完全打磨等方法進行排除。

其次是斷路器檢修，較為常見的斷路器故障包括斷路器起火、嚴重過熱、異常響聲、誤動以及拒動等。其中造成斷路器拒動的主要因素是蓄電池欠壓、在二次接線過程中存在誤操作、線圈層間短路、不合格的線圈低電壓、控制回路斷路或接觸不良以及直流電壓過高或過低等；而造成斷路器誤動的主要因素則較多，主要包括操作系統出現誤操作；因兩點接地或絕緣下降而使直流電源的回路出現故障；接錯或接反互感器的變比與極性，使二次回路的接線出現錯誤；兩點或多點在直流系統中接地，而使二次回路出現故障；直流系統產生瞬間過電壓或線圈的電壓太低也會導致斷路器誤動故障。

針對斷路器出現的故障，則應根據出現故障的表征進行處理排除。一般情況下，可將備用系統先投入運行，而后將斷路器誤動原因查明后排除；如果斷路器出現越級跳閘，則應先對斷路器的動作進行檢查，若其表現為因保護動作而出現跳閘拒絕越級故障的，應將拒跳斷路器的隔離開關合上后，向正常線路繼續供電。而如果未出現保護動作而造成越級的，則要把每條線路都斷開，通過逐條送電的方式進行排查，找到故障線路后，重復上述步驟。在保證供電正常的情況下，再仔細對其發生的原因進行檢修。

再次是變壓器檢修，較為常見的變壓器故障有引線故障、受潮老化以及運行產生異常響聲等。引線故障主要表現為接線柱松動、燒斷等，而引線間不牢固的焊接或松動，會造成開焊、過熱或是接觸不良，如果得不到及時檢修，就會導致變壓器故障或因不平衡電壓而出現燒毀事故；變壓器受潮或老化是由于其運行狀態及運行環境造成的，通過對變壓器檢測受潮或老化的分析評估方法有老化試驗、絕緣紙的含水量、油簡化試驗以及絕緣特性試驗等；而變壓器在運行中發出異響則是因低壓線路短路或接地、內部零件出現松動、瞬間負荷加大及大容量設備起動的瞬間。

二、變電站一次設備檢修試驗方法

最主要的就是對變電站的高壓配電裝置以及主變壓器進行在線檢修試驗。其中主變壓器的檢修試驗方法包括局部放電以及耐壓試驗，前者對變壓器在運輸與安裝中的質量進行檢驗，而后者則主要針對絕緣強度檢驗。在對主變壓器進行檢修試驗前，要根據主變室的實際情況來確定所實施的試驗方案。而如果要對主變壓器已有的問題進行彌補或預防，則能通過局部放電、微量水分檢測以及分析溶解氣體色譜的方法來實現，變壓器的油中氣體檢測試驗方法，如圖1所示：

高壓配電裝置又稱GIS，它在運輸、安裝過程中極易因運輸不當、內部污染或安裝不當而出現其內部絕緣部件損傷。所以在對高壓配電裝置的絕緣性檢驗中，其出廠檢驗合格資料顯然并不能保證其絕緣性能的完好。所以對其進行現場在線檢修試驗是非常具有意義的。在線檢修高壓配電裝置絕緣性能的試驗主要包括兩個方法：一種試驗方法的對象是高壓配電裝置的各個組成部分，另一種試驗方法的對象則是絕緣氣體質量與氣體泄漏情況。同時在對其的在線實踐試驗中可以看出，局部檢測與高壓交流耐壓結合的試驗方法的結果是最好的，但是在實際操作中卻因檢測對象面積較大，間隔不一樣且數量眾多等問題，造成試驗難度較大，而且變電站工作時特有的環境，即噪聲大、干擾多，導致局部放電檢修試驗的結果可靠性較低，所以雖然這種方式從理論上來說是相當合理、可靠的，但卻很少在現場投入使用，基于這些特點，對高壓配電裝置的在線檢測也將會由傳統檢修方式朝著狀態檢修而發展。

三、變電站一次設備檢修發展

要對變電站的一次設備進行完整檢修，應包括檢查與修理，目前我國供電企業檢修流程已經逐步呈現出定期與狀態檢修相結合向狀態檢修發展的態勢，所謂狀態檢修，也就是根據變電站的實際工作情況而評估設備的運行狀態，從而判斷故障位置、嚴重程度及其發展的趨勢，以便制定出最切實可行的維修方案。要做好新形勢下的變電站的一次設備檢修工作，則應堅持實行定期檢測、巡視檢查，同時開展新檢測內容，將一次設備狀態評估的水平不斷提升，將一次設備的大修周期合理延長，并通過對其的全過程管理，使變電站始終處于正常運行的狀態。

目前國內外對變電站的一次設備進行狀態檢修也都處于摸索階段，未來的變電站的一次設備狀態檢修必須基于對所有設備全面的監測之下，同時將投資成本與監測內容進行綜合考慮，從而研制出監測點廣泛、功能強大、具備綜合系統性、高度集成的電力設備的運行狀態在線檢測系統。

四、結語

綜上所述，為保證變電站的運行始終保持正常狀態，從而為客戶提供正常、穩定、高質量的電力服務，對變電站的一次設備進行有效、合理的檢修與試驗是必不可少的。隨著科學技術的快速發展，大量新設備也開始逐步應用到變電站之中，鑒于這種情況，變電站一次設備的檢修與試驗方式也開始向著預測性的狀態檢修方向發展。只有這樣，才能對變電站一次設備的常見故障進行更為有效的分析研究，從而制定切合實際情況的維修方案，為變電站的正常運行提供有力的保障手段。

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作者簡介：陳冬梅（1973-），女，廣東化州人，茂名臻能熱電有限公司電檢一班電氣助理工程師，高壓試驗技師，研究方向：高壓試驗在線監測。

（責任編輯：劉艷）