變電站一次設備常見故障及排除技巧

張偉 董小清 王成成

摘 要：變電站是電網系統中的重要樞紐中心，其中一次設備的運行關系到整個電網系統運行的安全性及穩定性。一次設備包括母線、電流互感器、避雷針、主變壓器、斷路器等各類設備。通過對影響一次設備的性能、安全性、使用壽命等因素進行綜合性考慮，對一次設備檢修時的熱性能、機械及電氣等方面進行分析。以下文章以變壓器和高壓開關設備為例，對一次設備的功能、常見故障、故障原因、檢修技巧進行了說明，并對一次設備的養護管理提出了幾點建議。

關鍵詞：一次設備；變壓器；隔離開關

1 概述

當今經濟快速發展，電力系統的穩定性、安全性成為經濟穩步發展的保障。而影響電力系統運行的因素很多，主要是變電站和變電站內的一次設備，一次設備的安全運行是從根本上保障電網穩定的基礎，在電力企業日常工作中能夠認識到變電站一次設備安全運行的重要性，以及常見故障的分析，并且能及時對故障進行調整，從而保證電網的正常運行，在此不得不再次強調變電站和一次設備。變電站是電網系統中重要的樞紐中心，承擔著整個電網系統發電、輸電、配電等一系列重要任務。變電站內的一次設備是整個電網系統安全運行的保障，如果一次設備在運行中出現故障，將直接影響電網系統的安全性與穩定性，嚴重時，可能導致局部電網系統的癱瘓，給電力企業帶來巨大損失的同時，也影響了工業生產和人們的日常生活。因此，變電站一次設備的故障及檢修是電力企業面臨的重要工作內容之一，設備運行的穩定性對于整個電網系統的運行及發展具有直接的影響。

2 變電站一次設備及其常見故障

2.1 變壓器

2.1.1 變壓器作用

變壓器工作原理是利用電磁感應原理實現交流電壓改變的一種電氣設備，其主要功能包括高低壓的變換、電流的變換、阻抗的變換、隔離及穩定電壓等。變壓器按不同的標準可分為多種類型，但其主要的工作原理是相同的。

2.1.2 變壓器常見故障

滲漏油是變壓器常見的故障之一，主要表現為電壓器外側出現黑、亮的粘稠液體；若變壓器安裝在一般配電設備中，則漏油的主要表現為設備內部坑槽中出現機油。該故障出現的主要原因一是變壓器的油箱和相關的設備零部件之間的密封性不好，或相應鑄件或焊件的質量不符合標準；第二，變壓器在超負荷情況下或受外力情況下，由于外部振動引起滲漏油現象；第三，變壓器自身存在的其他故障造成油體受熱膨脹造成的滲漏現象。

溫度異常是變壓器的另一種常見故障，造成變壓器溫度異常的原因較多，如電壓器鐵芯部分發生短路現象；電壓器在工作過程中出現的漏磁、渦流現象導致設備金屬箱體發熱；變壓器線圈的股、層、匝間的絕緣性能下降導致的短路現象；變壓器長期超負荷運行或其他部件故障引起的過載現象；變壓器設備老化、檢修不及時導致的散熱受阻等。

2.1.3 變壓器故障檢修技巧

變壓器出現滲漏油時，首先檢測各部件的密封性，若部分零部件或鑄件的質量不符合標準，應及時更換，并做好各個部件的清潔工作，防止外漏油引起其他故障，影響設備的正常運行；對于溫度異常的故障，則應首先檢測設備是否為超負荷運行，然后檢測各線路是否存在短路現象，對于部分老化或者絕緣性能降低的線路應進行更換處理。

2.2 高壓開關設備

2.2.1 高壓開關設備作用

高壓開關設備主要包括隔離開關和斷路器。其中隔離開關是高壓開關設備中應用最為廣泛的電器設備，主要作用是隔離電流、改變電路運行方式、接通或斷開小電流電路，為工作人員在檢修電路過程中，提供安全的工作環境，保障工作人員的人身安全；斷路器是電網系統中重要的控制電器，具有控制和保護設備的功能。斷路器包含專門的滅弧裝置，能在規定時間內承載、開斷或關合額定的異常電流。

2.2.2 高壓開關設備常見故障

隔離開關常見故障為接觸不合格或卡澀。隔離開關出現接觸不合格時，將導致開關在運行過程中不能保障合閘的有效性，若設備觸頭臂和接線處接觸不良，則可能引發接線處接觸面的溫度異常。隔離開關出現接觸不合格的主要原因是設備自身性能出現問題，若開關的制造工藝不符合標準，接觸面設計及材料選擇出現問題時，均可導致開關工作異常；另一方面，安裝技術對開關的工作性能也具有重要影響，在對變電站一次設備進行安裝時，沒有按照施工要求進行科學裝配，導致觸頭臂和接線處結合處出現異常或穩固性減低，從而引起開關接觸不合格故障。隔離開關在工作過程中由于空氣污染、維護不及時等原因，導致隔離開關出現嚴重銹蝕現象，從而引發卡澀問題。

斷路器常見故障包括拒動、誤動、運行時聲音異常以及異常跳閘等。以誤動和跳閘為例，當直流電力系統中因其他故障引起瞬時過壓時，或斷路器相應合閘接觸器的動作門限設置出現誤差時，會產生誤動現象；線路導線的對地電容電流，若線路鋪設距離過長，可產生對地電流，從而影響斷路器的正常工作；電路負載端零線接地時，可導致部分電荷電流流入大地，從而引起斷路器的誤動作。斷路器發生異常跳閘的原因則是由于保護裝置判斷錯誤、斷路器保護裝置自身發生電路故障引起系統誤判斷。

2.2.3 高壓開關設備故障排除技巧

隔離開關接觸不合格或卡澀時，應先查看開關的安裝工藝是否負荷標準，對于開關自身存在質量問題應進行更換處理，然后按照安裝說明進行施工，保障設備的正常運行；檢測開關各部件的穩固性，對于出現松動的部件應進行加固處理；若開關出現銹蝕，程度較輕的可進行清洗處理后，采取一定的保護措施，防止再次發生銹蝕現象，對于重度銹蝕的開關應采取更換處理，保障開關作用的正常發揮。斷路器故障排除應根據不同表現，采取不同的處理措施，一般常用方法為檢測各部件牢固性、設備運行期間負荷情況、線路的連接情況等。

3 變電站一次設備的養護管理

3.1 制定科學的設備檢修制度

對設備進行定時及不定時的檢修，適時更新老化設備，保障設備運行性能良好。一次設備涉及的電器設備種類較多，設備出現故障可能引發其他的連鎖故障反應，因此應及時對設備的運行狀況進行檢修，做到及時發現，及時處理，防止發生重大的安全事故。定時檢修的主要任務是對變電站設備進行大范圍的故障排查及養護，以保證設備運行性能的良好，延長其使用壽命；不定時檢修主要是在日常運行過程中，對設備的運行狀態進行監測，發現異常現象及時進行故障排查，防止故障的進一步惡化。

3.2 提高設備的安裝技術

電氣設備安裝質量不合理，將嚴重影響設備的運行性能，長時間運行可能導致設備出現重大的安全事故，因此，應加強對設備安裝人員及檢修人員的專業培訓，提高工作人員的專業水平，為設備的良好運行提供技術保障。在安裝過程中，應對安裝環境、安裝零部件進行徹底的清潔處理；嚴格檢測各個設備的產品質量、運行性能、尺寸匹配性等內容；安裝后對設備進行調試，待設備性能穩定后方可投入使用；對安裝設備的穩定性、牢固性、絕緣性、安全性進行全方位的檢測，并進行詳細記錄，設備安裝人員、技術人員、使用人員應做好技術交底工作。

3.3 加強安全生產的教育工作

變電站是電網系統中的重要組成部分，一次設備在電力轉換、輸送等各個方面均具有重要作用，設備的安全運行不僅關系到工作人員的個人安全，還將對其他相關人員及企業生產產生重要影響。加強安全教育，對一次設備實施全方位、全過程的監測，可為設備運行的安全性提供有力保障。安全教育工作的開展方式有多種，傳統的安全教育方式主要為張貼安全操作制度、標語、會議宣講，且主要為事后總結，安全培訓工作處于被動的局面。企業應充分利用現代化的信息技術，采取多種直觀、形象的宣傳方式，通過案例法、現場演示法等多種方法進行安全教育，同時還可將安全操作與工作業績掛鉤，以引起職工足夠的重視；另外，應加強企業安全文化內涵的建設，通過企業文化，提升企業員工的整體素質，將“要我安全”轉變為“我要安全”。

4 總結

變電站一次設備較多，主要包括變壓器、高壓開關設備、互感器等，各類一次設備具有不同的功能，但任何一類設備出現故障，都將影響電網系統的正常運行。本文以變壓器和高壓開關設備為例，對變電站一次設備常見的故障、原因、檢修技巧及后期的養護管理進行了分類闡述。

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