變電站常見故障及防范探究

謝 暉（國網江西宜春市袁州區供電有限責任公司，江西 宜春 336000）

變電站常見故障及防范探究

謝 暉
（國網江西宜春市袁州區供電有限責任公司，江西 宜春 336000）

摘 要：變電站故障預防是變電站日常工作的重點，是保障變電站和電網正常運行的關鍵環節。本文主要介紹了輸電線路故障、電容器故障、直流系統故障三個常見的變壓器故障，并針對以上故障提出防范對策。

關鍵詞：變電站；常見故障；預防對策

變電站是我國電網系統的重要組成部分，變電站安全運行極大的保障了我國電力供應的持續性和穩定性。隨著電能在人們生活生產中的重要性不斷提高，保障變電站的穩定運行也成為電力企業日常工作的重點內容，而做好故障預防是減少故障設備幾率和維修次數的重點。因此，本文就變電站常見故障及其相關防范措施進行分析，為廣大一線工作者提供參考。

1 變電站常見故障及原因

1.1 輸電線路故障及原因

輸電線路故障的具體表現為電流未經正常線路流通，引起線路停止工作。輸電線路故障類型有三種：短路故障、斷路故障和接地故障，三者的主要差別在于故障原因。短路故障是導線連接同一線路的不同點位的兩端引起的故障，斷路故障是指線路某環節異常斷開，接地故障是指輸電線路內某環節發生不正常接地，電流從地表通過，引起電量損失。接地故障包括單相接地、兩項接地以及三相接地三種不同的故障類型。輸電線路故障多由自然原因引起，例如雷擊和覆冰，在土壤高電阻地區，強雷擊容易引起輸電線路發生反擊跳閘；山坡傾角導線弧面增加，導致輸電線路遭雷擊故障的幾率也較高。覆冰主要是指輸電線路積聚的冰層的重量超過輸電線路負載范圍，而出現塔桿變形、倒塌或閃絡事故。另外，工程施工及輸電線路周邊環境也容易引起輸電線路故障，如施工吊車、線路周邊的障礙物等，都對線路正常運行產生威脅。

1.2 電容器故障

電容器故障的原因有斷路器重燃、電容器熔絲特性差、電容器內部質量差以及涌流超過電容器負荷范圍。重燃現象是指斷路器在切斷電容器的過程發生的重燃現象，重燃現象會引起電容器過電壓，并損壞電容器的絕緣層。電容器熔絲特對電容器的影響作用較大。在過流情況下，如果熔絲未被立即熔斷，過電流會直接通過電容器，導致電容器被過電流燒毀；電容器內部質量問題主要表現在內部絕緣層老化速度過快。電容器內部通常處于局部放電狀態，放電狀態會加速絕緣層老化速度，導致電容器內部缺少絕緣保護而出現化學擊穿現象。涌流超過電容器負荷范圍引起的故障是指過高的涌流引起內部溫度過高，削弱電容器內部絕緣層的性能，進而出現導電現象。

1.3 直流系統故障及其原因

與交流供電系統相比，直流供電系統的結構更為復雜，系統包含的設備、接線數量遠遠多于交流供電系統，結構復雜的特點導致直流供電系統發生直流接地事故的幾率更高。雖然直流系統中的一處位置發生接地故障并不會引起太大的安全事故，甚至不會引起任何意外事故。但是如果直流系統同時發生兩處接地事故，就會構成系統短路，導致繼電保護裝置和自動裝置出現錯誤操作或無法控制，引起熔絲被熔斷，保護設備及控制回路失去電源。如果回路較為復雜，同級2點發生接地故障還會出現跳閘事故。

2 變電站常見故障防范對策

2.1 輸電線路故障防范對策

第一，針對雷擊引起的輸電線路故障，檢修人員需要勘察雷擊故障現場，結合雷擊定位系統得出的檢測結果、故障點痕跡等信息，綜合分析雷擊故障的特點，并以此為根據制定防范系統，提高輸電線路抗雷擊的能力。例如安裝可控避雷針、降低輸電線路塔桿接地部位裝置的電阻、加強線路絕緣等等。日常維護工作中需要加強巡視，及時發現絕緣子自爆問題；對于新架設的輸電線路，需要合理設計輸電線路，避開雷擊高發區；提前采取預防措施，降低輸電線路遭受雷擊幾率。

第二，對于覆冰引起的輸電線路故障，可通過電流加熱減少覆冰。電流加熱有降壓或全壓短路法、高壓直流短路法等。采用電流加熱去除覆冰的同時可結合機械除冰，可提高電流加熱除冰的效率。

第三，針對輸電線路周邊環境引起的故障，需要在輸電線路設計階段提高預見性，輸電線路盡量避免通過礦山、采石場等工程較多的區域。對于投入使用的輸電線路，維修人員需要加強巡查力度，及時發現威脅輸電線路安全的施工作業，與施工方進行協調。

2.2 電容器故障防范對策

加強巡視和檢查，檢查電容器外殼、支架等部位是否存有積塵，及時清除外殼、支架等部位的污物。檢查時還需要檢查連接點部位是有松動、漏油現象，一旦發現應及時停止運行電容器，并立即處理故障。控制電容器運行環境，將電容器運行時外殼溫度保持在60℃以下；控制運行電壓，合理選擇額定電壓，并且使運行電壓不得超額定電壓至的10%；裝設串聯電抗器，抑制諧波分量及涌流。或者事先測定諧波分量，再根據測試結果確定串聯電抗器容量；選擇正確的投開關或切開關，投開關或切開關的容量要高于電容器容量的35%；設置熔斷器保護裝置，將熔絲的額定電流設置為1.3倍的電容器額定電流，避免電容器故障時引起群爆事故。

2.3 直流系統故障防范對策

加強直流電源和回路的全過程管理，直流電源和回路的施工設計都需要嚴格按照相關規定和設計規程要求。選取的直流電源需要滿足事故時最大沖擊負荷。加強巡視和管理維護，維護人員要按照相關規程維護蓄電池，如按時充電和放電，保證蓄電池的電壓質量及容量。更換不合格的蓄電池，確保蓄電池能夠正常運行；檢查熔斷器的接觸部分是否經過打磨以及接觸良好；及時更換戒除不良的熔斷器；獨立設計直流操作、控制和信號負荷，采用專用的熔斷器負責供電。謹慎操作、信號電源回路控制負荷，避免出現回路故障。

結語

變電站故障類型多種多樣，以上提出的故障類型及預防措施只是針對某些具體的處理方式，變電站實際運行中發生的故障原因可能更加復雜，而且多種故障可能同時發生。因此，變電站維護人員不能完全借鑒他人經驗，而需要從實際出發，分析故障的具體原因以及故障對其它系統的影響，再制定切實可行的措施，才能真正的預防故障和排除故障，保證變電站正常運行，維護電網穩定和安全。

參考文獻

[1]馬靜波.淺析變電站的故障分析和防范措施[J].機電信息，2011（15）.

[2]陳珊珊.變電站運行常見故障預防與處理探析[J].才智，2013 （33）.

[3]田慧勇，馮鳳.關于變電站主變常見故障及處理方法淺析[J].黑龍江科技信息，2012（27）.

[4]葉萬梅，錢文年，王忠莉.淺析變電站常見故障及處理方法[J].機電信息，2013 （24）.

中圖分類號：TM76

文獻標識碼：A