變電運行中的常見故障與檢修措施分析

蔣 翀

（國網江蘇省電力有限公司宜興市供電分公司，江蘇 宜興 214200）

1 變電站變電運行常見故障

變電站的正常變電運行受到各種因素干擾，包括線路、設備、溫度以及天氣等多種因素。變電站變電運行過程中常見的故障還包括母線異常故障、開關跳閘故障以及線路跳閘故障。

1.1 母線異常故障

變電站的正常變電運行中，母線對保證變電站正常工作具有重要意義。基于母線在變電站系統中占據的重要地位，母線異常對變電站運行的破壞作用也是所有故障中最廣泛的一類[1]。此外，母線異常故障是變電站變電運行過程中最常見的一類故障。母線異常的范疇十分廣泛，一般意義上的母線異常指與母線相關、已經或者可能對變電站產生不利影響的問題及故障。根據相關數據，在所有故障中母線異常大約占據50%的比例。母線異常故障通常可以分為兩類：一是顯性異常，指直接可以發現的異常類型，比如母線跳閘；二是隱性異常，指不能被直接發現的異常類型，最常見的就是母線過熱。筆者通過總結和分析目前很多變電站出現的母線異常，發現導致母線異常的因素多種多樣，比如母線絕緣體在安裝過程中受到損傷、設備周圍母線的管道絕緣體被損壞，甚至母線所連接的各種設備出現問題也可能會導致母線異常故障，比如避雷器出現故障、電壓互感器受到損壞等。

1.2 開關跳閘故障

變電站變電運行中存在的另一類常見故障就是開關跳閘故障，開關跳閘會直接導致整個變電站失去控制，對變電站的正常運行具有十分重要的影響。根據相關數據，該類故障在所有變電站變電運行故障中所占據的比重高達30%。一般意義上，開關跳閘故障包括兩種類型，即主變三側開關跳閘和主變低壓側開關跳閘[2]。前者出現的原因十分復雜，簡言之，主變三側開關跳閘故障主要由于變電站內部出現大型故障或變電站主變差動區存在的各種隱患導致。除以上兩種常見原因之外，變電站在正常運行過程中，如果開關出現拒動現象，也會直接引起變電站出現主變三側開關跳閘故障。由于導致主變三側開關跳閘故障的原因有多種，因此在解決主變三側開關跳閘問題時，相關檢修人員必須徹底檢查一次變電站的相應設備，細致分析保護吊牌，并根據以上數據分析開關跳閘的原因，以便于之后有的放矢解決實際問題。后者出現故障的主要原因可以總結為三種情況：一是母線故障引起主變低壓側開關跳閘；二是開關誤動導致主變低壓側開關跳閘；三是越級跳閘導致主變低壓側開關跳閘。以上三種情況都會直接降低變電站正常運行的效率，進而導致變電站無法保持變電平衡狀態，進入一種不安全狀態。

1.3 線路跳閘故障

上述兩種故障是目前變電站變電運行過程中最常見的故障類型，而線路跳閘故障也是影響變電站變電系統正常運行的主要因素之一。變電站的變電系統十分復雜，其涉及的線路結構十分繁雜，由于變電線路的正常運行往往受到多種因素的影響，因此變電站的線路系統時常出現故障，進而導致線路跳閘故障。一般情況下，變電線路短路、部分變電線路誤動、線路總功率超過其能夠承受的最大功率或者長期大于額定功率等，都是導致線路跳閘故障的主要原因。發生以上問題會導致整個變電站變電運行的壓力超過正常范圍，進而干預其正常運行，甚至對變電線路系統造成不可逆的損耗。

2 變電運行故障的檢修方法

2.1 普通故障類型的檢修

變電設備是一個極其復雜的運行系統，因而產生的問題具有多樣性。為盡可能降低故障率，要細化問題、總結分類、有效應對[3]。保險絲發生熔斷后，技術人員需要詳細檢測電力系統的二次電壓，查看設備中每個保險絲的使用狀況，如果有熔斷現象要立馬換新。面對系統性接地引起的短路，技術人員要重點檢查電力設施的質量和運行性能，根據實際需要，采取更換設備或者改變運行方式的方法尋求答案。如果有斷線現象，通常采用直接更換電線或連接原有電線的措施。

2.2 跳閘故障類型的檢修

對于主變開關跳閘的問題，技術人員要及時分析斷路器的跳合閘位置、電力監控的反饋、設備設施的負荷狀態以及信號的光子牌等，深入研究、判斷問題，在制訂初步方案后，匯總匯報，由專業實施人員檢測變壓器跳閘前的各項技術指標，綜合探討后判定出現問題的原因是否與論斷相符。對于瓦斯保護設計出現的問題，技術人員應著重檢查變壓器是否有著火、噴油、爆炸和漏油等情況，檢測變壓器與有載分接開關油位的狀況、氣體繼電器內部是否有氣體聚集等問題。對于差動作保護動作的問題，需要檢測主變三側差動CT之間的瓷質是否完整、有無閃絡放電跡象、每側的斷路器、變壓器、避雷器、隔離開關和絕緣子等設備設施是否發生接地短路、異物墜落的現象。對于主變后備保護動作三側開關跳閘的問題，需要檢測主變中低壓側后備保護范圍內是否發生后備保護拒動或開關拒動、主變電源側是否引起母線故障或母差保護拒動、保護勿動等。對于主變后備保護動作單側開關跳閘的問題，需要考慮的情況主要有三種，即越級跳閘、母線故障或母差保護拒動、開關勿動；同時，變電運行中要避免電源不穩定，確保所有問題順利解決。

3 變電站變電運行故障的處理方式

根據變電站變電運行過程中存在的各種故障，變電站變電運行故障的處理方式多種多樣。一般情況下主要有以下三種，即母線異常故障處理方式、開關跳閘故障處理方式以及線路跳閘故障處理方式，這三種方式與上述變電站變電運行常見故障類型一一對應。

3.1 母線異常故障處理方式

母線異常故障處理方式主要針對變電站變電運行過程中存在的母線異常故障而言，其核心理念是變電系統的母線發生異變后，立即采取行動將故障母線隔離，然后分析具體情況進一步處理故障。在這種處理方式中，關鍵是要找到變電系統中故障母線的位置，只有準確找到故障所在的位置，相關人員才能及時控制影響范圍，避免損壞進一步擴大。如上文所述，母線故障包括顯性異常和隱形異常兩類，前者便于在短時間內確定故障位置，后者需要專門的人員仔細盤查后才能夠確定[4]。

3.2 開關跳閘故障處理方式

開關跳閘故障處理方式是針對開關跳閘故障而言，因為故障主要包括兩類，所以故障處理方式主要包括兩種。第一，針對變電站變電運行主變三側開關跳閘故障而言，處理的關鍵是要在發現故障時盡快檢查開關跳閘所涉及部位的所有保護動作，通過檢查保護動作便于相關人員用最短的時間保護變壓器，從而避免主變三側開關跳閘故障對變壓器造成巨大損壞。第二，檢測人員應全面盤查變電站變電運行系統中所涉及的各個線路，仔細檢查所有線路的運行情況，完成變壓器設備的損壞清理工作，檢查主變三側開關是否發生瓦斯保護動作，通過以上環節確認二次回路的故障情況。針對變電站變電運行主變低壓側開關跳閘故障，相關人員應仔細檢查所有與主變低壓側相關的裝置和設備，如果發現問題及時修理，避免由于裝置和設備的不良影響導致故障進一步嚴重；相關人員應立即采取行動，確認設備干擾、電流保護、開關跳閘等保護動作的發生情況，根據具體情況具體分析，通過分析各種保護動作發現問題，最終解決故障。

3.3 線路跳閘故障處理方式

線路跳閘故障處理方式是針對線路跳閘問題而言，而變電站變電運行系統的線路十分復雜，因此線路跳閘故障處理要嚴格、全面排查變電站變電運行系統中涉及的所有線路，根據排查結果確定具體的跳閘位置；細致檢查相應位置的線路，確認導致跳閘的因素；結合線路的日常運行情況排除故障，逐漸恢復線路的正常運行。

4 故障預防措施

變電站變電運行時常會發生故障，但在故障發生后解決問題并不是最佳方式。筆者認為相關人員應在事前全面、有效檢查變電站，通過各種預防措施控制故障，才能有效避免故障造成的影響。企業應結合變電站變電運行的市場需求和自身特點制訂詳細的檢查方案；專業檢修人員定期檢查各種設備及線路，借助各種電子儀器維護可能存在故障的設備。

5 結 論

近幾年，隨著社會經濟水平的不斷提高和科技水平的不斷進步，變電站變電運行系統的信息化程度逐漸提高，母線異常檢測儀器越來越先進、高效、準確。檢測儀器的種類豐富多樣，比如目前許多變電站采用的故障錄波器，能夠檢測識別變電系統中各個母線的運行狀態，及時發現可能存在的母線異常故障，進而打贏時間戰。