高速公路供配電設(shè)備的預(yù)防性維護(hù)

陳信成 曾小戰(zhàn)

摘要：本文以溫州繞城高速公路供配電設(shè)備運(yùn)行狀況為例，分析了影響供配電設(shè)備運(yùn)行的主要因素，提出供配電設(shè)備預(yù)防性維護(hù)的重要舉措。

關(guān)鍵詞：高速公路；供配電設(shè)備；預(yù)防性維護(hù)

1溫州繞城高速公路供配電設(shè)備運(yùn)行狀況

溫州繞城高速公路北線起于鹿城區(qū)仰義鄉(xiāng)前京村，與金麗溫高速公路、甬臺(tái)溫高速公路相接，全長(zhǎng)為26.602km。各路段配備的供配電設(shè)備啟用時(shí)間略早于相應(yīng)的通車時(shí)間，主要包括：高壓柜、變壓器、低壓柜、外場(chǎng)配電箱、柴油發(fā)電機(jī)、UPS等。設(shè)置供配電系統(tǒng)的目的在于確保用電的安全、合理和可靠，滿足管理、生產(chǎn)、生活需要，確保高速公路安全、通暢、經(jīng)濟(jì)、快速和舒適等綜合效益最大限度地發(fā)揮。供配電設(shè)備自身的穩(wěn)定性、可靠性對(duì)高速公路機(jī)電設(shè)備安全可靠運(yùn)行的關(guān)聯(lián)緊密。

①變壓器、高低壓開(kāi)關(guān)柜：沒(méi)有出現(xiàn)大故障。

②外場(chǎng)配電箱、外場(chǎng)設(shè)備安裝緊固件、緊急電話的金屬外殼易生銹，尤其是溫州近海邊，咸濕氣候?qū)υO(shè)備外殼影響較大，7-8年即腐蝕嚴(yán)重。

③柴油發(fā)電機(jī)：性能穩(wěn)定，其中一臺(tái)調(diào)速板發(fā)生偶發(fā)性故障。

④UPS：性能較穩(wěn)定，電池按3年批量更換。由于當(dāng)初沒(méi)配裝空調(diào)，部分UPS電池積塵多、環(huán)境溫度高、故障較多。

⑤隧道供配電設(shè)備：防雷接地每年檢測(cè)，仍發(fā)生多起設(shè)備受到雷擊損壞事故。

2影響供配電設(shè)備運(yùn)行的因素分析

發(fā)現(xiàn)以下情況，在預(yù)防性維護(hù)時(shí)就應(yīng)予以整改。

（1）設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過(guò)程中形成的缺陷。如機(jī)柜不符合IP標(biāo)準(zhǔn)，使用于鹽霧較重和炎熱高溫地區(qū)，經(jīng)日曬雨淋和風(fēng)沙打磨，外殼腐蝕生銹，IP等級(jí)下降。

（2）設(shè)備使用環(huán)境因素造成的損害

①溫度。過(guò)高或過(guò)低的溫度使設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定，加速設(shè)備老化。

②濕度。環(huán)境濕度大，電子設(shè)備絕緣性能下降，工作不正常。

③鹽霧水汽。鹽霧和潮氣對(duì)設(shè)備的腐蝕性強(qiáng)，減少設(shè)備和外場(chǎng)金屬構(gòu)件、設(shè)施的壽命。外殼被腐蝕，箱體內(nèi)部元器件因漏水短路。

④振動(dòng)。振動(dòng)易使電路接觸不良。

⑤粉塵。設(shè)備靜電將粉塵吸附在元器件上，影響設(shè)備穩(wěn)定性和可靠性。

⑥煙塵和油污。造成斷電觸點(diǎn)污染、電阻和火花增大，使設(shè)備續(xù)斷電功能受嚴(yán)重影響。

⑦鼠害。老鼠鉆入電纜井，做巢穴導(dǎo)致設(shè)備短路損壞、咬斷電纜。

（3）雷電災(zāi)害造成的損害

雷電產(chǎn)生的雷電流是重要破壞源，分直接雷擊、感應(yīng)雷擊和由架空線引導(dǎo)的侵入雷。直擊雷即雷電直接擊中建筑物或防雷裝置所引起的電磁、熱和機(jī)械效應(yīng)，最大危害是建筑物損壞、人員傷亡；侵入雷即為引入建筑物的線纜在遭受直擊雷或感應(yīng)雷，在線纜上產(chǎn)生高電壓，傳導(dǎo)到室內(nèi)損壞設(shè)備或人員，危害較大；感應(yīng)雷指雷電在放電過(guò)程中，在附近建筑物或金屬導(dǎo)體上產(chǎn)生的電磁感應(yīng)或靜電感應(yīng)，在線纜上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，危及與其連接的電氣設(shè)備；反擊雷指電能量沿著建筑物引下線泄放過(guò)程中，由于接地電阻存在，在引下線上產(chǎn)生高電位，當(dāng)能量達(dá)到擊穿強(qiáng)度時(shí)，對(duì)附近設(shè)施進(jìn)行放電。雷電災(zāi)害直接造成高速公路的供配電設(shè)備損壞

（4）防雷接地安裝不規(guī)范影響

①供配電房相關(guān)的電纜、線纜管道、線纜金屬橋架屏蔽接地和防雷接地是削弱和減少雷電電磁波干擾有效途徑。采用帶屏蔽層的電纜，線路兩端屏蔽接地處理應(yīng)完好；電纜進(jìn)出建筑物分界處的屏蔽層接地應(yīng)完好。

②電源電涌保護(hù)器是綜合防雷體系的有效環(huán)節(jié)，電涌保護(hù)器限制沿進(jìn)線侵入的雷電過(guò)電壓，限制地電位升高引起的反擊雷和雷電電磁場(chǎng)感應(yīng)出的過(guò)電壓。

（5）維護(hù)不當(dāng)影響設(shè)備的運(yùn)行

①不按照供配電設(shè)備養(yǎng)護(hù)規(guī)范維修

②供配電設(shè)備養(yǎng)護(hù)管理存在的疏漏

③供配電設(shè)備養(yǎng)護(hù)檢查需要遵循的方法

3供配電設(shè)備預(yù)防性維護(hù)

高速公路供配電系統(tǒng)包含變電和配電兩部分。變電通常在各收費(fèi)站、隧道口建設(shè)有高壓變低壓的變電設(shè)施以及配備各種配電箱、高低壓柜。配電則須沿線布設(shè)電纜管道及相應(yīng)規(guī)格的電力電纜和控制電纜。在充分考慮用電設(shè)備的工作特點(diǎn)和對(duì)供電質(zhì)量指標(biāo)的要求，設(shè)計(jì)安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)的供配電系統(tǒng)，對(duì)保證正常運(yùn)營(yíng)、節(jié)約電能、提高經(jīng)濟(jì)效益有重要意義；變電設(shè)備的正常運(yùn)行與維護(hù)是保證安全可靠供電關(guān)鍵。對(duì)配電裝置進(jìn)行定期預(yù)防性維護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中出現(xiàn)的設(shè)備缺陷、隱患或故障，并采取相應(yīng)措施及早予以消除至關(guān)重要。

3.1預(yù)防性維護(hù)的巡視頻率與巡視路線

變配電所，應(yīng)每日巡視l到2次；雷暴雨、雨夾雪及濃霧天氣時(shí)，應(yīng)對(duì)室外裝置進(jìn)行特殊巡視；變配電設(shè)備出現(xiàn)異常或發(fā)生事故后，要進(jìn)行特殊巡視。根據(jù)室內(nèi)外變配電設(shè)備布局，應(yīng)巡視到全部設(shè)備。

3.2常用的巡視檢查方法

目測(cè)：觀察尋找設(shè)備可見(jiàn)部位的出現(xiàn)異常現(xiàn)象。

耳聽(tīng)：變電所一、二次電磁式設(shè)備（如變壓器、互感器、繼電器、接觸器等），正常運(yùn)行時(shí)線圈鐵心會(huì)發(fā)出均勻節(jié)律和一定響度的嗡嗡聲。故障時(shí)會(huì)夾著噪聲，甚至有噼啪放電聲，比較判斷設(shè)備故障的發(fā)生和性質(zhì)。

鼻嗅：電氣設(shè)備絕緣材料一旦過(guò)熱會(huì)產(chǎn)生異味。巡查中嗅到異味時(shí)，應(yīng)仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)過(guò)熱的設(shè)備與部位，查明原因。

手觸：對(duì)不帶電且外殼可靠接地的設(shè)備，可用手觸法檢查其溫度或溫升；二次設(shè)備出現(xiàn)發(fā)熱或振動(dòng)時(shí)，也可用手觸法進(jìn)行檢查。

3.3變壓器的巡視檢查

檢查儲(chǔ)油柜及充油套管內(nèi)油位、油色是否正常。一般油浸式自冷變壓器上層油溫應(yīng)在85℃以下，變壓器的溫升不超過(guò)規(guī)定值。

變壓器正常運(yùn)行時(shí)，一般有均勻嗡嗡電磁聲，如內(nèi)部有噼啪放電聲，則可能是繞組絕緣有擊穿現(xiàn)象。如出現(xiàn)不均勻電磁聲，可能是鐵心穿心螺栓或螺母松動(dòng)。出現(xiàn)異常而無(wú)法處理時(shí)，要向有關(guān)部門及時(shí)報(bào)告，視要求更換。

變壓器主、附設(shè)備應(yīng)無(wú)漏油或滲油現(xiàn)象，視要求更換。

3.4開(kāi)關(guān)的巡視檢查

開(kāi)關(guān)本體良好，三相觸頭在合匝時(shí)沒(méi)有錯(cuò)位等情況，視要求更換。

開(kāi)關(guān)觸頭平整光滑，無(wú)臟污銹蝕變形。動(dòng)靜觸頭接觸良好；無(wú)因接觸不良引起過(guò)熱發(fā)紅或局部放電現(xiàn)象；視要求更換。

開(kāi)關(guān)的支持絕緣子應(yīng)清潔完好。

3.5母線及電纜的巡檢

多股軟母線有無(wú)斷股，硬母排有否變形；設(shè)備線卡及金屬件是否牢固，連接處有無(wú)發(fā)熱或伸縮現(xiàn)象；絕緣子是否清潔完好，有無(wú)放電痕跡。

電纜頭是否有滲漏油、發(fā)熱熔化、放電等現(xiàn)象。電纜外皮有無(wú)損傷，接地是否良好，視要求更換。

3.6二次系統(tǒng)及輔助設(shè)備的巡視檢查

粗體交流母線電壓允許在220～230V間變動(dòng)，保持在220V為宜。電壓過(guò)高會(huì)造成設(shè)備損壞，過(guò)低會(huì)使保護(hù)及自動(dòng)裝置啟動(dòng)或降低其動(dòng)作靈敏度。

配電柜上表針、信號(hào)燈具、閃光裝置應(yīng)良好，各操作把手操作無(wú)卡阻，刀閘觸頭接觸良好，視要求更換。

3.7繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置的巡查

查表針是否完好；監(jiān)視燈、指示燈是否正確，光字牌燈泡是否完好，試驗(yàn)警鈴、蜂鳴器是否良好，保護(hù)動(dòng)作后繼電器是否掉牌。

若斷路器自動(dòng)跳閘，要檢查保護(hù)動(dòng)作情況，并查明原因，視要求更換。

3.8防雷設(shè)備的巡檢：

避雷針、避雷器的引線接頭是否牢固，有無(wú)斷股現(xiàn)象，焊接點(diǎn)是否脫落；瓷套是否清潔；避雷器的放電指示器動(dòng)作是否正確；

各防雷設(shè)備的接地線是否牢固可靠。

3.9防雷接地的巡檢與維護(hù)

每年在雷雨季節(jié)到來(lái)之前，應(yīng)進(jìn)行一次全面檢測(cè)。

日常性維護(hù)應(yīng)在每次雷擊后進(jìn)行。在雷電活動(dòng)強(qiáng)烈地區(qū)，對(duì)防雷裝置應(yīng)隨時(shí)檢查。

檢測(cè)外部防雷裝置的電氣連續(xù)性，若發(fā)現(xiàn)有脫焊、松動(dòng)和銹蝕等，應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)處理。

檢查避雷針、避雷帶（網(wǎng)、線）、桿塔和引下線的腐蝕情況及機(jī)械損傷，包括由雷擊放電所造成的損傷情況。有損傷應(yīng)及時(shí)修復(fù)；當(dāng)銹蝕部位超過(guò)截面三分之一時(shí)，應(yīng)更換。

測(cè)試接地裝置的接地電阻值，若測(cè)試值大于規(guī)定值，應(yīng)檢查接地裝置和土壤條件，采取有效的整改措施。

檢測(cè)內(nèi)部防雷裝置和設(shè)備（金屬外殼、機(jī)架）等電位連接的電氣連續(xù)性，若發(fā)現(xiàn)連接處松動(dòng)或斷路，應(yīng)及時(shí)修復(fù)。

檢查電涌保護(hù)器的運(yùn)行情況：有無(wú)接觸不良、漏電流是否過(guò)大、發(fā)熱、絕緣是否良好、積塵是否過(guò)多等，出現(xiàn)故障，應(yīng)及時(shí)排除。視要求更換。