常見電力一次設備的故障和對策分析

王鵬

摘 要：社會經(jīng)濟的發(fā)展對用電的需求量與日俱增，而電網(wǎng)系統(tǒng)的生產(chǎn)輸送及分配中，任何一個環(huán)節(jié)都要保證其穩(wěn)定安全性。因而對電力系統(tǒng)一次設備的故障問題經(jīng)行全面診斷，具有極其重要的意義。本文結(jié)合現(xiàn)代變電站一次設備的運行現(xiàn)狀，對一次設備的安全運行重要性進行了闡述，對主要的一次設備，如電力變壓器、高低壓斷路器、隔離開關(guān)、互感器的常見故障進行了分析，并提出切實有效的處理措施，保證電力系統(tǒng)電氣設備的正常運行。

關(guān)鍵詞：一次設備；常見故障；應對舉措

電力設備的安全運行是保證變電站穩(wěn)定運行的重點及關(guān)鍵，對整個電網(wǎng)系統(tǒng)來說，確保變電站一次設備安全、可靠運行更是重中之重。因此，對變電站一次設備予以高度重視，加強管理和控制，做好變電站一次設備的日常狀態(tài)監(jiān)控、檢修工作應作為保障電力系統(tǒng)的常態(tài)性舉措。

1一次設備及其安全運行的重要性

通常將電力系統(tǒng)中直接用于生產(chǎn)和使用電能的，比控制回路電壓高的電氣設備稱為一次設備。例如：相互連接，構(gòu)成生產(chǎn)、輸送、配送電能的發(fā)電機、變壓器、斷路器、輸電線路等。電力系統(tǒng)中的一次設備不僅承擔著進行電力生產(chǎn)和電能轉(zhuǎn)換的責任，還擔負著接通和斷開電路的開關(guān)、保護電氣、接地裝置等任務。

變電站的一次設備的安全可靠運行對整個系統(tǒng)的運行質(zhì)量至關(guān)重要。變電站中的一次設備不僅是電網(wǎng)整個發(fā)電、輸電、變電、配電環(huán)節(jié)設備中的重要一部分，變電站一次設備質(zhì)量及運行的狀態(tài)更接關(guān)系到電網(wǎng)的安全性、可靠性、穩(wěn)定性及抵抗事故的能力。由于一次設備直接參與電網(wǎng)電能的輸送過程，因此，當其發(fā)生故障后，可以會對變電站的上一級或下一級的供電產(chǎn)生影響，嚴重時可能引發(fā)斷電事故，甚至大面積停電，不僅給電力系統(tǒng)的維修工作帶來壓力，更對電能用戶的生產(chǎn)、生活造成損失。

對此，在實際的變電站運行過程中，明確一次設備的重要性，積極的采取措施，加強對變電站一次設備的日常檢查、巡視、實時監(jiān)控，及時排除潛在的故障隱患，制定切實高效的故障應急預案，掌握故障的排除方法、事故的產(chǎn)生機理，才能將變電站一次設備的故障率降到最低。

2電力系統(tǒng)一次設備常見故障分析

2.1變壓器運行故障

2.1.1噪音故障。一旦出現(xiàn)了同現(xiàn)有的運行節(jié)奏相異的聲音，就說明變壓器的運行出現(xiàn)了異常，應該進行及時的排查。通常情況下，變壓器的運行噪音主要變現(xiàn)為以下幾種：第一，變壓器的負荷量增大，超出了其運行的荷載范圍從而導致的運行過程中的噪音的產(chǎn)生。第二，變壓器的內(nèi)部構(gòu)件和元件的結(jié)構(gòu)松散導致的變壓器設備的運行聲音的異常。第三，變壓器器設備在接地過程中出現(xiàn)的短路現(xiàn)象導致的變壓器出現(xiàn)的聲音異常。這些都是常見的俄變壓器的運行噪音出現(xiàn)的原因，要想實現(xiàn)對變壓器的噪音的有效控制和排除，就必須對這幾種原因進行重點的排查。

2.1.2變壓器絕緣問題。變壓器在運行過程中，環(huán)境潮濕或者通風不夠順暢，都是安全管理的大敵，容易引發(fā)各種絕緣體出現(xiàn)不同程度的功能受損問題，導致變壓器在運行過程中出現(xiàn)混電等安全事故，從而導致系統(tǒng)運行危險。

2.1.3變壓器引線問題。電力系統(tǒng)一次設備的運行過程中，故障發(fā)生的主要位置多存在于變壓器的引線，由于引線的長期使用，檢修不當，會導致各種引線的熔斷和連接問題，從而引發(fā)變壓器的電壓和電流的不穩(wěn)定，嚴重威脅變壓器的運行安全。故有關(guān)部門應該在引線的連接過程中，對各種接口的質(zhì)量進行嚴格的控制和管理。

2.2斷路器

斷路器是電力系統(tǒng)最重要的開關(guān)設備，在實際使用過程中，因斷路器障直流過高或過低、斷路器元件接觸不良、合閘接觸不良等現(xiàn)象，都會導致斷路器在與運行過程中出現(xiàn)故障問題。故障問題主要集中在幾個方面：首先，受這三種因素的影響，斷路器易發(fā)生誤動或拒動的故障問題；其次，因某種原因致使斷路器運行中出現(xiàn)聲音異常的問題；第三，在運行過程中斷路器容易出現(xiàn)過熱的問題，溫度極端過高的情況下，十分易發(fā)生著火，甚至出現(xiàn)爆炸的情況。因此針對這類故障問題，應該采取相應的解決措施，避免斷路器故障影響電力系統(tǒng)正常運行。

3電力一次設備故障問題的應對舉措

3.1變壓器

上述分析了變壓器在運行過程中存在的故障問題，針對這些現(xiàn)象和問題，可以采取以下解決對策，確保變壓器設備能夠安全穩(wěn)定運行。首先，對于變壓器運行中的異常聲音，應該在設備運行前進行檢查，主要檢查變壓器的結(jié)構(gòu)部件是否出現(xiàn)松動的現(xiàn)象，確保變壓器的狀態(tài)良好后，才能正常運行。另外，在運行過程中，當變壓器受負荷以及低壓影響而出現(xiàn)故障問題時，應該在變壓器上設置繼電保護裝置和控制器，避免負荷過大和低壓線路的接地或短路而影響變壓器正常運行。相關(guān)檢修人員要提高自身責任意識，切實有效的實施各項維護檢修措施。其次，當變壓器的絕緣狀態(tài)出現(xiàn)故障問題時，因檢查變壓器絕緣紙的含水量和變壓器的郵筒化，以及老化情況，如果發(fā)生這些現(xiàn)象應該及時更換絕緣裝置，并對各種絕緣故障問題進行試驗和評估，檢測影響絕緣裝置的主要因素，并在日常維護檢修過程中做好預防工作。

3.2斷路器

針對上述斷路器在運行過程中出現(xiàn)的故障問題，在日常維護檢修過程中應做好以下工作。第一，及時清理斷路器中滅弧罩內(nèi)的金屬顆粒或碳化物尤為重要，如果出現(xiàn)滅弧罩出現(xiàn)破損的情況，應及時更換保證斷路器正常運行；第二，檢修人員檢查斷路器的過程中，須細心留意是否存在可動零件，其它部位的零部件是否有卡滯的現(xiàn)象，如出現(xiàn)這種現(xiàn)象，要及時處理；第三，檢修人員要檢查斷路器接頭處的溫度變化、運行聲音以及燒傷痕跡，通過檢查排除故障，保證斷路器接地線的完整性。

3.3 短路事故

為防止繞組變形，提高機械強度，降低短路事故率，應采取如下技術(shù)改進措施及減少短路事故的防范措施。

3.3.1優(yōu)化結(jié)構(gòu)設計。變壓器結(jié)構(gòu)設計中，對作用在電力變壓器繞組上的電動力 ，實行動態(tài)過程的精確分析，使電動力的研究結(jié)果更符合實際情況。如若這一原因致使一部分變壓 器在遭受低于規(guī)定強度的短路電流沖擊中，且保護速動下，仍然發(fā)生繞組變形現(xiàn)象，甚至導致絕緣擊穿的問題出現(xiàn)，這就明顯地說明這些電力變壓器的動穩(wěn)定性較差，無法承受短路瞬間的非對稱電流，更抵抗不了第一個峰值產(chǎn)生的電動力作用。

3.3.2優(yōu)化運行條件。提高電力線路的絕緣水平，特別是提高變壓器出線一定距離的絕緣水平，是線路安全走廊和安全距離要求的執(zhí)行標準。要降低近區(qū)故障影響和危害，不僅要重視電纜的安裝檢修質(zhì)量，對重要變電站的的中低壓母線，更要考慮全封閉，防止小動物侵害的同時提高對開關(guān)質(zhì)量的要求，防止發(fā)生拒分事故。

3.3.3優(yōu)化運行方式。通過核算短路電流來確定運行方式 ，限制短路電流的危害。可以采取裝備用電源自投裝置后開環(huán)運行的方式，減少短路時的電流，簡化保護配置。而一些非重要出線，針對其故障率高的特點，可考慮退出重合閘保護，提高速切保護性能，壓縮保護時間等來優(yōu)化運行方式。

結(jié)語

電力一次設備的運行安全和穩(wěn)定直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的運行水平和質(zhì)量，因此，在這種情況下有關(guān)部門應該加強對電力系統(tǒng)的一次設備的故障監(jiān)管和排除，及時準確的判斷各種運行故障的產(chǎn)生原因，并制定有針對性的措施予以解決。因而在實際工作中，變電站管理人員應對一次設備的常見故障原因、現(xiàn)象及處理措施進行深入的了解，不斷強化變電站一次設備的維護能力，提升電網(wǎng)運行的可靠性、安全性和高效性。