220 kV變電站變電運行故障處理及探討

徐 盛

（國網江蘇省電力有限公司常州供電公司,江蘇 常州 213200）

0 引 言

社會經濟的快速發展與科技水平的飛速進步，在一定程度上推動了我國電力行業的發展。隨著社會生產力的不斷提升，社會整體用電需求不斷增長，這就要求變電站提高變電運行質量與運行效率。為了實現這一目標，下面對變電運行故障問題、引發原因以及處理措施三方面進行了詳細探討[1]。

1 探討220 kV變電站常見運行故障

1.1 母線損毀故障

母線是變電器的重要組成部分，在日常運行中極易出現損壞，影響變電站的正常運行。母線損毀的主要原因是日常運行中的自然損耗，與其他線路的擠壓、碰撞，電壓不穩定，變電設備安裝不正確等。

1.2 開關損壞故障

電路中的隔離開關起到了隔離作用，在無滅弧能力的支持下，即便缺乏負荷電流，同樣能進行分電路和合電路。隔離開關經常發生故障，主要是載流回路負荷超量產生大量熱量引起的。這種故障通常發生在接頭和線樁位置，由于載流回路的接觸面偏窄，熱量得不到及時散出，導致載流回路過熱。

1.3 線路損壞故障

線路損壞故障是變電站變電運行過程中常見的一種故障。線路是變電站變電運行過程中的重要部分，是輸送電力能源的媒介，是變電運行安全與穩定的關鍵。目前，在變電運行中，自然損耗和線路運行壓力過大等原因都會導致線路出現開裂、損壞，進而引發故障問題，影響變電運行的安全與穩定。

1.4 變壓器故障

變電站的變壓器包含多個構件，功能強大，是轉換交流電壓重要設備，如果出現問題就會影響到整個電網的正常運營。變壓器經常會出現異響現象，此時需要停下變壓器，將異音的原因進行仔細排查。例如自身負荷驟然增大，出現負荷過量就會引起異響；由于接觸不良導致的個別開關放電打火，觸頭被燒壞；亦或者是對地放電。此外還有零件松動、系統短路、鐵磁諧振等都會導致變壓器出現故障。

2 220 kV變電站變電運行故障原因分析

2.1 人為因素影響

人為操作事故主要是由于作業人員操作失誤引發的。工作人員沒有遵守變電管理制度，沒有根據實際操作難度選擇合適的操作方法，同時還與作業人員當時的心理狀態和實際專業能力等有關。人為原因導致的事故具有時間特點，如交接班期間，作業人員可能會發生注意力不集中的現象，忽視安全操作，易發生事故問題。具體違規操作包括：未執行復誦、打鉤等基本操作；跳項、漏項；未核對保護壓板；防誤裝置使用不當、監護人員和操作人員錯位等[2]。

2.2 設備差異因素

國內變電站建設和投運時間不一致，相關設備的規格型號可能存在差異，對應的設備檢修需求不同。因此，在進行設備統一檢修工作時可能無法滿足個別變電設備檢修需求，存在一定的安全隱患。此外，在針對變電運行設備進行故障檢修時，由于預防檢修能力不足導致無法從根本上解決變電設備潛在問題。再者，部分變電站投運時間較長，沒有考慮設備使用壽命和狀態，不能及時更換老化設備，增加了設備事故發生的可能性，嚴重影響了變電運行安全。

2.3 自然環境威脅

變電系統是一種相對復雜的系統，且多處于露天環境下，受天氣環境因素影響較大，如雷擊、大雨、臺風等，都可能會對UI變電線路造成不良影響，導致輸電線路出現損壞。一般來說，在電力站正常運行的過程中，都會有電網的額定電壓對電氣設備進行保護。雷雨天氣，雷擊會造成供配電系統中的部分線路出現電壓過高的情況。變電站的雷擊情況主要包括以下幾點。

2.3.1 雷電直沖擊

當雷電直接擊中變電站的電力裝置后，電氣設備就會產生局部電流過強、電壓過高的情況，同時釋放出大量熱量，直接的影響電氣設備的正常運行，甚至造成電力裝置發生損壞。若沒有良好的防護措施，就會破壞變電站設備中的絕緣層，導致電力設備發生故障，甚至發生爆炸。

2.3.2 感應過電壓

當雷電出現在變電站空中線路上方后，線路的靜電感應就會使很多束縛電聚集在一起。當雷電擊中中架設在空中的線路時，就會出現電壓過高現象，即過電壓，會對變電系統造成嚴重危害。

2.4 其他原因

當前變電站在變電運行過程中還存在管理制度不完善，監管流程不規范等問題，極大地降低了變電運行的穩定性。部分作業人員未按照操作規范、監護制度進行施工，導致變電運行現場的安全措施無法得到落實，同時還缺失完善的監管制度。部分管理人員在進行操作防范管理時，未考慮具體要求和相關措施，導致變電運行監理工作僅存在與形式，無法發揮出應用的管理作用。例如，部分值班人員在未得到批準的情況下便擅自打開接地刀閘機箱的掛鎖、進行危險分析控制等[3]。

3 220 kV變電站變電運行故障處理措施

3.1 母線損毀故障的檢查維修

母線故障問題在變電站運行過程中極為常見，故障發生時，應對故障現場進行細致檢查，以便制定最佳維修方案，如選擇重新安裝母線或是對當前母線纏繞松緊度進行適當調整。在完成維修后，就應接通電源對其運行狀態進行測試，若恢復正常，即可證明導致故障問題的原因就在于母線纏繞不當。若沒有恢復正常運行，則應進一步查看預埋部分是否出現破損問題。在修復完成后，還應對母線的關鍵部分進行加固處理，保證其正常運行。

3.2 開關故障的檢查維修

開關設備在變電站實際運行中應用頻率較高，工作強度較大，再加上其材質較為特殊，發生故障是難以避免的。當開關發生故障時，工作人員應對具體問題進行細致勘察，以便準確判斷故障類型，然后選用適宜解決辦法。通常情況下，開關在運行過程中出現較大噪音時，應將其從設備中拆卸下來，并按照由表及里的順序進行檢查，觀察其表面是否平整，檢查其底部是否存在油污或灰塵，在清理后再重新進行線圈安裝。若檢查后，其表面不存在上述問題，就應對設備狀態進行檢查，檢查是否是由于電壓不穩，工作壓力過高，使用頻率過大等問題而引發開關設備老化問題。檢查后發現是變電器設備性能問題后，就應對其損壞部件進行更換或維修。而當開關設備只是出現操作不靈敏、反應遲鈍問題時，對開關與設備的連接部位進行檢查，檢查是否存在灰塵油污問題，并對其進行基本的清理。檢查其內部彈簧是否存在金屬疲勞問題，并依據實際情況來進行部件的更換或維修。

3.3 線路跳閘故障處理措施

當220 kV變電站在變電運行過程中出現線路跳閘問題時，應立即對線路進行逐步排查，以便快速確定線路跳閘的具體區域，并對其進行細致檢查，直至找到引發線路跳閘的原因。通常情況下，應對母線及其連接的相關電力設備進行狀態檢查，判斷是否存在短路問題，然后檢查線路低壓側及其他相關線路保護裝置是否出現故障。經檢查發現是因為主線路保護拒動而引發的線路跳閘故障時，可以將主變轉冷備用，使用另一臺主變負荷，合上母線連接開關。

3.4 優化防雷接地設計

對于在220 kV變電站中所使用的電壓母線，若出現接地故障，電流值會不斷增加，但要滿足R≤2 000/I是存在較大困難的。當前所應用的技術中，接地電阻要求從原來的0.5 Ω提升到了5 Ω。對其阻值的調整實際上也是希望能夠將接地裝置有效的應用到隔離措施中去，從而保證220 kV變電站更加穩定安全的運行。對3～10 kV的避雷裝置來說，隨著其電位的升高，其不應該有什么動作，或在進行動作后不能出現損壞的情況。利用科學的計算方法，對接觸電位差以及跨步電位差進行有效計算，確保其能夠滿足相關要求。在施工時，還需充分考慮測量及繪制過程中產生的電位分布曲線。對220 kV變電站接地網進行設計時，接地網應使用房屋地基中的金屬性質物體，并保證接地網要成為閉合性的環形結構，應用接一點的方法進行連接。

4 提升220 kV變電站變電運行質量的建議

4.1 優化日常維護檢修工作

在變電運行管理中，需要不斷加強日常維護、檢修工作，及時記錄關鍵設備檢修過程，并進行檔案歸檔。對可能出現的故障問題進行預防管理，加強預防性檢修工作，同時需要結合設備壽命、特性等進行檢修規劃的編制，以便于發生故障問題時，以最快速度進行處理，避免帶病運行等狀況的發生。再者，長期使用設備需要考慮其折損問題，及時對老舊設備進行更換。設備的檢修、調試等工作是降低事故發生率的主要措施之一。

4.2 加強變電操作人員的培訓

電力企業應重視變電操作人員的專業能力提升，如定期對員工進行培訓、考核，提高相關作業人員的應變能力和操作技能，培養員工安全意識，明確個人崗位職責等。在醒目位置設置標語、警示宣傳語等，重視相關作業人員安全生產意識的培養。其次，需要及時建立符合崗位職責的獎懲制度、責任制度等，保證所有人員的崗位職責落實到位，定期進行安全規范的學習和技術講座，力求所有人員熟練掌握專業技能，并對職責范圍內的設備結構、連接狀況、結構原理等有所了解[4]。

4.3 加強變電站設備的缺陷管理

加強對變電站各種設備的維護和管理，及時發現問題解決問題，避免出現安全事故。運行設備的缺陷等級分為緊急、重要和普通三個等級。等級不同，設備危險狀況不同，一旦發現缺陷需要在24小時之內進行處理，緊急或重要缺陷需要即刻處理。對不能進行處理修復的缺陷需要進行監視管理，采取有效措施補救，避免事故發生。檢修、試驗環節中，如果發生事故問題需要直接搶救，可將事故進行登記、統計管理，作為以后處理此類事故的重要參考資料，保證變電運行中的線路穩定。

4.4 加強變電站安全管理力度

安全管理是保證變電站穩定運行的重要組成部分，首先應制定明確的安全管理目標，幫助工作人員明白變電安全管理的重要性，為變電運行各環節的安全管理工作提供指導。同時，還應在具體實施過程中，對安全管理目標進行適當調整，確保滿足變電運行實際需求。變電運行安全管理工作對工作人員的素質水平與工作態度要求較高，電力企業應制定激勵機制，調動工作人員的工作熱情，激發其責任意識。對工作表現優異者，可以用獎金的形式給予獎勵，以便工作人員能夠更好地投入到工作中。

5 結 論

綜上所述，當前220 kV變電站變電運行過程中存在諸多問題，嚴重影響了我國電力能源的安全傳輸。為此，相關單位及工作人員應致力于研究解決變電運行故障的有效方法[5]，以更好地促進我國電力事業持續發展。