變電站運行中的設備維修檢查技術探析

摘要：隨著城市建設的擴張，對電力能源提出了新的要求。變電站作為電網正常運行的保障，在設備事故處理過程中設立防線，給電力設備的規范使用提供支撐。在變電過程中，設備的檢查和維護方案種類十分復雜，而且設備故障會嚴重威脅電力運行的安全，是電網公司的生命線，所以需要找到提高變電站設備維修檢查水平的措施，保障電網的正常運轉。

關鍵詞：變電站運行；電力設備；設備維修檢查技術；電力能源；設備事故處理 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM621 文章編號：1009-2374（2017）10-0204-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.10.103

隨著國家電力工程的開展，電力體制逐漸改革，變電站作為調節電壓的場所，目的是把發電廠輸送過來的電在往遠方輸送的過程中減少電量損耗。為了達到目的，變電站把電廠的輸送電路的電壓升高，在用戶用電之前把電壓降低，減少輸送導線上的電量損耗。它通過變電器將電網連接起來，進行不同級別的電壓轉變。作為整個電網的中轉站，技術人員更加注重它的維修檢查工作，主要是利用現代化的技術進行全方位的狀態檢測，根據得到的各方面數據進行科學的判斷，采取下一步的維修措施，保證變電器的正常工作。

1 變電站組成

變電站包括變壓器、互感器、開關設備和防雷設備這四個方面。只有對變電站的組成有所了解，才能開展設備的維修檢查工作。

1.1 變壓器

變壓器作為整個變電站的核心，根據結構和工作原理可以分為三種：雙繞組變壓器、三繞組變壓器和自耦變壓器。根據工作效果可以分為升壓變壓器和降壓變壓器，前者用于電力系統輸出端變壓站，后者則是在末端變電站中使用。變壓器的電壓設置需要符合整個電網系統的電壓要求，為了在不同的電網環境中都能工作，有時候變電器需要切換分頭器。

1.2 互感器

互感器分為電壓互感器和電流互感器，它們的運轉原理大致是一樣的，它們把高電壓設備的運行電壓、高負載設備上的強電流、母線上的運行電壓變成電網電路中的標準規定的低電壓和弱電流。在整個荷載的運行狀態下，可以進行電壓和電流的二次互感，進行進一步的精準調節。在電流互感器中，負載電路會出現類似于短路的二次繞組現象，但是這不是出現故障，所以絕對不能進行開路斷電，否則會引發整個設備的燒毀。

1.3 開關設備

開關設備包括的種類比較多，比如斷路器、高壓熔斷器、隔離開關等，都是在電路中控制電路開合的設備。斷路器可以直接切斷電路或者接通電路；高壓熔斷器是在特殊的情況下，出現設備問題，電壓急劇升高，讓其中的特殊材料熔斷，自動斷開，防止設備和電路的進一步損壞。大多數變電站用的就是空氣斷路器和六氟化硫斷路器。

1.4 防雷設備

防雷設備包括避雷針和避雷器，這些在變電站中都能經常看到。避雷針是將變電站受到的電擊吸收，并且進行傳達進入大地，防止變電設備受到雷電流的攻擊。避雷器是對整個電路的保護，因為有些時候雷擊會發生在傳輸的道路上，會產生過電壓，沿著輸送的線路進入變電站（斷電器的操作也會產生過電壓），避雷器會進行自動的放電，降低電路上的電壓，保障電力系統的正常運轉。

2 變電站中的設備狀態檢測技術

變電設備的狀態監控，靠的是現在的先進設備和現代化技術，按照設備的不同狀態建立立體的三維模型，進行信息的采集、傳輸、處理、分析以及診斷。數字化的信息系統，可以對整個變電設備進行實時的檢測，對變電器的運行狀態提出操作意見。現代化的技術大大減輕了檢測人員的工作負擔，也大大提高了工作效率，降低了工作人員對經驗的依靠，實現了信息的可靠性、判斷的穩定性，對出現的故障進行原因分析，對即將出現的問題進行預警報告，對下一步的操作和措施進行規劃和指導。

現在常見的檢測法主要是預測法、時間秩序法和人工神經網絡法。時間秩序法就是進行不同時間的檢測，根據觀測值的反應情況，進行下一步操作的考慮；預測法就是根據現在良好數據的情況，進行故障預測，通過這個方法得到的結果不太準確，主要依靠技術人員的長期經驗；人工神經網絡法就是把歷史數據和神經網絡結合，根據長期的數據分析，得到常見的故障原因。隨著現在電子技術的不斷發展，對變電設備的檢測變得越來越智能化、簡單化，大大提高了檢測水平。狀態的評估變得可靠，讓之后的維修工作變得更加有針對性，對設備的保養工作提供了數據信息基礎。

3 變電站運行中的設備維修和檢測

3.1 加強變電站設備的使用管理

變電站的設備管理系統包括使用、保養、維修三大部分，不同部分的技術人員不同，掌握的技術知識也不一樣，這樣更具有針對性和專業性，但是卻減少了工作人員的交流機會。因為機器是各部分結合在一起的整體，每一環節都是相互聯系的，如果想提高整體系統的性能就需要每一環節的控制，每一環節的鋪墊就要加強技術人員的交流、團隊的合作。提高工作效率，降低機械成本投入是整個體系的根本目的，操作人員和維修人員的交流，可以讓技術人員指導應該避免哪些操作失誤，維修人員可以指導機械真正的問題在哪里，這樣不僅僅降低了錯誤操作出現的機械故障，而且提高了維修的效率。要提高團隊的機械保養觀念，以生產為中心，但是不能為偏重點，要保證機械的正常運轉，保證生產進程的順暢，降低生產過程中變電設備故障帶來的維修費用，提高生產的效率，這樣不僅帶來更好的維修主動性，還能提高資金的使用效率。

3.2 過電壓的影響

過電壓故障屬于最常見的變電設備故障問題，在實際工作中，斷電器的不規范使用會導致過電壓的產生，給變電設備造成損傷，所以技術人員要特別注意規范操作。高電壓的一側是電流進入的線，由于是架在外面的高空塔上，所以戶外雷擊的影響會非常大，雷擊會引發電壓升高，這時候電壓過于高，會造成電網內部的電磁能量轉換，會燒毀變電器內部的絕緣橡膠，會出現失火的情況。對于電壓的檢測一定要仔細，并且隨時記錄，尤其是在春夏季雷雨高發期，要做好避雷設備的準備工作。

3.3 短路故障和短路處理

短路作為電路系統中最常見的電網故障，包括負載短路、接地短路等。短路時，整個電網系統的電流會急劇飆升，電流的增大會在電網中產生大量的能量，導致電路出現超負荷運轉，巨大的電動力導致電路的燒毀和設備的損壞。

想要預防電路短路問題的發生，就要安裝短路保護器，比如高壓的線路上熔絲的運用、低壓線路上空氣短路器的安裝。短路保護要根據整個電路系統的實際情況，如不同地方的電壓、電流規格不一樣，制定不同的保護方案，保證變壓設備的正常運轉。

3.4 變壓器的定期維護

變壓器的組成十分復雜，包括器身、變壓器油、冷卻裝置等。變壓器的主要部件是鐵芯和繞組，鐵芯是為了讓整個感應裝置處于良好的磁感應狀態，保證整個磁場的閉合和強度，大大提高轉換電壓的能力，而且鐵芯還能起到支撐的作用。

變壓器的定期維護包括對變壓油的定期更換，保證油質呈透明的淡黃色的標準；定期用紅外線測溫儀器進行溫度控制，保證上層的油溫在允許的范圍內；還要檢查整個容器時候是否完好，防止變壓油的泄露。

3.5 斷路器故障

斷路器的故障包括機械故障和電器故障。在發現故障的時候，一般先進行機械故障排除再進行電器故障的排查。機械故障就是斷路器本身需要更新，一般就是機械配件的老化和損傷，導致機械機構的非正常運轉或者外部的雷擊導致裝置的失靈。斷路器種類比較多，所以注重的點也不一樣，比如空氣斷電器，需要進行空氣的氣密性檢測、絕緣性檢測，保證電器開關的正常運行。斷電器的故障屬于比較簡單的故障，在排查的時候一般也比較簡單，但是需要特別注意引起故障的原因，排除電路的根本問題。

3.6 電壓互感器的事故處理

電壓互感器作為變電器的核心，非常脆弱，因為在磁場感應的時候會產生很大的熱量，經常會發生保險絲的熔斷，如一次側和二次側的保險出現熔斷，伴隨著冒煙、燒焦氣味，在引線末端放出電火花、外殼漏電等問題，都需要先停止電壓互感器的工作，進行問題的排查和檢測。當一次側和二次側中有一根熔斷的時候，指示燈會熄滅，并且接低電壓表指針恢復到零位置；電壓互感器的電表出現不穩定等問題的時候，需要拉起電壓互感器的隔離開關，檢測外部是否出現故障，并且及時修復保險系統，時刻要注意安全問題。

3.7 完善變電站設備的安全體系

加強變電站的設備管理中最重要的就是安全管理，提前發現問題故障，找到解決根源的高效辦法，把事故在發生前就制止，讓變電器設備穩定運轉，防止零件事故出現連鎖反應，導致事故進一步擴大。加強技術人員的技術培養，提高團隊的整體綜合素質，讓安全工作真正地落到實處，真正做到有責任心，讓工作正常運轉，讓變電站的設備得到全方位的保養和護理。

4 結語

綜上所述，在變電站的運轉過程中，難免會出現設備的故障問題，作為技術人員需要采取對應的適應性的維護措施，提高生產效率的同時，保證設備的優良狀態，及時維護保養，提高使用壽命。工作人員在變電站的工作中，要不斷進行工作的總結，對變電站設備常見的故障進行記錄，運用現代化的檢測技術，及時對電網進行保養。加強對工作人員綜合素質的培養，保證工作的認真負責，加強工作人員之間的交流和互動，讓工作呈現流水狀，保證每一環節的緊密聯系。

參考文獻

[1] 季欽.變電運行中設備維修檢查技術應用[J].城市建設理論研究，2015，5（13）.

[2] 蔡婉萍.變電站運行中設備維修檢查技術[J].大科技，2013，（1）.

作者簡介：張耀東（1968-），男，河南延津人，供職于國網河南延津縣供電公司，研究方向：電力系統及其自動化。

（責任編輯：小 燕）