智能變電站一次設備運維管理問題及解決

吳建軍　楊慶

摘 要：智能變電站的建設基于全站信息數字化、通信平臺網絡化、信息共享標準化三大要求，利用先進的智能設備實現在線智能分析、協同互動、智能調節、實時控制等一系列功能，是堅強智能電網建設中實現能源轉換和控制的核心平臺，而站內的一次設備的智能化建設與管理則是智能變電站技術成熟的重要標志。基于此，該文探討了以變壓器為主的智能變電站一次設備智能化運維管理問題，并據此提出了相應的解決措施，望對相關工作人員帶來一定幫助。

關鍵詞：一次設備 智能變電站 運維管理 措施

中圖分類號：TM726 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）10（c）-0128-02

隨著科技進步，我國的電網技術不斷向智能化的趨勢發展，當前我國的智能變電站多采用“三層兩網”作為基本網絡結構，即站控層、間隔層、過程層三層以及站控層網絡和過程層網絡，而這其中，又以過程層最為重要，過程層多是由一次設備及其附屬的智能元件構成，智能變電站中常見的各類互感器、斷路器和隔離開關等均屬于過程層，其對于智能變電站具體功能的實現有著重要意義，包括采集實時變電設備的運行參數量、監測變電設備實時運行狀態和執行站控層下達的控制命令等。因此，加強對過程層中的一次設備的運維管理，解決各類一次設備運行過程中出現的問題，對變電站的安全、穩定及高效運行有著重要的現實意義。下文就變電站中易發生的故障問題展開探討。

1 變壓器短路或接地故障

1.1 問題分析

變壓器發生短路或接地故障時，短路電路會從變壓器經過，瞬間使變壓器內繞組燒壞并發生形狀變化。在變電站的現實工作過程中，由于短路造成變壓器內部異常的因素眾多，和電路架構設置、配件生產技藝、變壓器工作情況等要素都有緊密關聯，通常原因包含下述幾個方面：（1）導線使用不達標，譬如在高壓變壓器中運用一般換位導線較易造成形狀改變、散股、銅線露出等，當電流太大，此些位置與位于繞組兩側的線餅會形成很大的扭矩，導致變壓器被毀壞。（2）變壓器生產不達標，包含繞組繞制不緊、繞組線匝間沒有實施固定處置、套裝間隙太大等，以致變壓器抵抗短路事故水平不達標。（3）沒有裝設保護設施，當變壓器溫度亦或電流不正常的時候有關養護工作者沒有對其實施科學處置，以致短路事故發生。

1.2 解決舉措

變電站設計時應提高變壓器的抗短路功能，在設計的過程中應當注重溫度對電磁線的抗變形與抗拉性能的影響，進而選用溫度較高的狀況下依舊具有優良抗短路性能的耐高溫導線。另外，在運用之前做好有關的檢查工作，包含絕緣墊片與鐵芯上的污物清理、油譜剖析、鐵芯與夾件接觸狀況的檢測等，防止運行過程中發生短路事故。而對于沒有裝設保護設施的狀況，應當在變壓器高壓一端裝設跌落型熔斷器，讓經過變壓器的電流高于某個特定數值的時候，熔絲管內襯的鋼紙管會在電弧作用下產生大量的氣體吹滅電弧，且熔斷的熔絲會使得熔絲管迅速跌落，使得通電路線能夠自行斷路來保護變壓器。

2 變壓器溫度異常

2.1 問題剖析

在現實運行時，變壓器的溫度常高出其限定值，其因素包含下述幾個：（1）鐵芯多點接地引發溫度過高，也就是鐵芯接地位置不當，鐵芯與夾件等金屬構件位于諸多接地點與帶電的繞組一同構成的電場間，以致鐵芯部分位置溫度過高。（2）導電回路事故導致溫度過高，過高的溫度讓觸頭的氧化腐蝕與機械形狀變化程度增大，部分電阻變大，狀況程度變深，最后將接頭燒毀，導致變電站供電中斷等重大故障。（3）變壓器漏磁情況嚴重引發箱蓋等溫度過高，當變壓器出現漏磁狀況的時候，磁通會在繞組周邊的地方經過且形成渦流，導致部分位置溫度過高。（4）散熱狀況不達標，以致變壓器工作空間氣溫太高。

2.2 解決措施

主變壓器溫度過高的相關防范與養護舉措：（1）做好變壓器工作溫度的監督與檢測工作。在溫度很高、負載很高等不良狀況下，應實施主變壓器巡視工作，檢測內容包含變壓器負荷是否一致、鐵芯接地點狀況是否異常、變壓器工作電壓是否異常、運行空間散熱狀況是否優良等。（2）全面依照變電站溫度檢測的有關章程開展主變電設施接點檢測工作，針對330 kV變電站，每三十天測量1次紅外線并且編制有關表格，以狀態檢驗技術為依托科學估測大類型變電站將來的運行狀況，力爭未雨綢繆。針對110 kV與35 kV變電站，每6個月開展1次紅外線溫度檢測工作，還能夠依據變電站大負載產生的時間適度增多溫度檢測次數，發覺變電站接點溫度過高的時候，應當在減短巡視時間的前提下，根據溫度變化，做好追蹤檢測溫度等狀態測量工作，保證事故出現的時候可以及時通電應對。如果具有相關條件，能夠在夏天對所管轄站的主設施接點進行紅外線成像工作，為變電站一次設施的養護工作提供數據保障。

3 其他一次設備運維管理

3.1 電子式互感器故障及解決措施

對于互感器本體，巡檢工作需要除了確保設備運行過程中無異常振動、各部位接地良好、遮欄外表層無脫漆情況等，還需要確保連接排端子緊固且無發熱現象，避免溫度過高引起誤操作。對于互感器中用于信息傳輸的光纖終端盒，則需要重點排查傳感頭及套管是否完整且不存在放電痕跡、光纜彎曲半徑是否大于10倍光纜直徑等項目，確保信息傳輸正常。而對于保護屏，則需要在確保裝置正常運行的基礎上，保證監控后臺機無異常信號，避免引起顯示錯誤。

3.2 智能斷路器故障及解決措施

智能斷路器常見的問題是斷路器拒絕分閘、合閘操作，維護時應先檢測管控、儲能回路二次快分開關是否已跳閘，如果存有跳閘狀況并且無法合上時，應當及時上報危機缺陷。如沒有跳閘，則應當依照次序核查彈簧儲能狀況是否異常、電動機是否正常、斷路器就地管控柜開關是否位于較遠地點，如果都沒有發現問題，則應該查驗是否是SF6氣體壓力達到閉鎖值，另外報危急缺陷，等待修理人員修理。

3.3 智能組件故障及解決措施

智能組件作為智能變電站和傳統變電站的重要差異，相應的運行巡檢工作亦有著一定難度，以組件柜體為例，相關的運行巡檢工作除了包括設備外觀巡檢、溫度巡檢、連接排端子巡檢、照明設備巡檢等常規巡檢以外，還應考慮對其是否能夠進行完整的變壓器本體信息交互功能予以測試，確保智能組件的高度可靠性。

4 結語

智能變電站是堅強智能電網建設中實現能源轉換和控制的核心平臺，而站內的一次設備的智能化建設與管理則是智能變電站技術成熟的重要標志。當前，隨著我國各地區智能電網建設工作的不斷推進與深化，智能變電站的優勢也逐漸彰顯。一次設備也是只能變電站中目前不可替代的組成部分，做好智能變電站一次設備的運維管理工作，其不僅可以有效提升所應用領域中整體的檢修水平，更可以在節省電力企業的相關成本的基礎上，進一步提升設備生產和運行過程的可靠性。

參考文獻

[1] 李鋒，楊旭東.智能變電站一次設備運維管理問題分析[J].科技創新與應用，2015（34）：197.

[2] 宋友文.智能變電站一次設備智能化技術探討[J].中國電力教育：下，2012（2）：154-155.

[3] 劉旸，馬躍.智能變電站一次設備智能化探討和展望[J].黑龍江科學，2015（4）：95.

[4] 姜宏艷.變電站電氣一次設備產生過熱問題原因及解決措施[J].科技創新與應用，2012（21）：168.