220kV變電站變電運(yùn)行中的故障分析與處理研究

江喜文

摘要：在220kV變電運(yùn)行過(guò)程中，不僅涉及電力設(shè)備的維護(hù)管理工作，還包括電力設(shè)備的運(yùn)行操作。由于運(yùn)行過(guò)程中有大量電力設(shè)備需要維護(hù)，并且其在變電運(yùn)行中容易受各種因素影響發(fā)生故障，因此，必須及時(shí)排除各類故障，采取有效措施保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：220kV;變電運(yùn)行;故障

220kV變電站是地區(qū)電網(wǎng)中的重要站點(diǎn)，220kV變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)地區(qū)電網(wǎng)供電可靠性具有較大影響。文章根據(jù)對(duì)以往電壓調(diào)配環(huán)節(jié)中常見(jiàn)的故障規(guī)律進(jìn)行集中性總結(jié)，影響變電設(shè)備正常運(yùn)行，容易發(fā)生損壞而影響變電站性能的因素母線、開(kāi)關(guān)損壞及線路故障等現(xiàn)象，具體分析如下文所示：

一、變電站的類型

變電站大致分為三種類型：降壓變電站、升壓變電站以及分配變電站三種。降壓變電站指的是：把電網(wǎng)傳輸過(guò)程中進(jìn)入變電站的高壓進(jìn)行降壓，使其成為正常所需要的電壓，再輸送給電力分配站;分配變電站指的是：電網(wǎng)主線將電壓分給指的變電站中，此變電站可以和降壓變電站產(chǎn)生整體反應(yīng);升壓變電站大多存在于電廠當(dāng)中，需要將新生產(chǎn)出來(lái)的電壓進(jìn)行增高，然后分配給需要的指定電網(wǎng)當(dāng)中。

二、220kV變電站變電運(yùn)行故障

1.線路損壞引發(fā)變變電站故障

線路安全作為變電器正常運(yùn)行的前提條件，其作用是保障電力能源的合理輸送，確保變電器使用過(guò)程中的安全性與穩(wěn)定性。引發(fā)線路損壞的原因較多，如線路接地位置開(kāi)裂、損毀或線路長(zhǎng)期高頻率作業(yè)燒毀。由于變電站線路的工作原理相對(duì)復(fù)雜，因此引發(fā)其發(fā)生損壞、燒毀的原因較多，進(jìn)行檢修保養(yǎng)的工作相對(duì)復(fù)雜。

2.母線故障問(wèn)題

在整個(gè)電力系統(tǒng)當(dāng)中，母線是其重要組成部分，也是電能匯聚和分配的關(guān)鍵因素，變電站和電廠的動(dòng)脈也是通過(guò)母線形成，所以母線一旦出現(xiàn)問(wèn)題，那么整個(gè)和它有關(guān)的電力系統(tǒng)組件都會(huì)受到影響，出現(xiàn)停電現(xiàn)象，如果主要變電站中母線出現(xiàn)問(wèn)題，所造成的影響會(huì)更加嚴(yán)重，甚至對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生重大影響。

3.變壓器故障問(wèn)題

經(jīng)過(guò)研究可以得出以下結(jié)論，220kV變電站變壓器發(fā)生故障的主要原因是電流互感器主絕緣發(fā)生了擊穿。這里以A主變壓器發(fā)生故障為例，在具體的故障事件中，經(jīng)檢測(cè)開(kāi)關(guān)柜中的電流互感器和線排燒傷并不嚴(yán)重，柜中的測(cè)溫片也保存完好，這就表明A主變壓器故障事件中短路的能量不高，電氣接觸也處于良好狀態(tài)。由此可見(jiàn)，電流互感器絕緣外殼出現(xiàn)問(wèn)題不是短路和接觸不良導(dǎo)致的。在變壓器發(fā)生故障后，相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行了解剖檢查，從而發(fā)現(xiàn)電流互感器中出現(xiàn)了分層現(xiàn)象，并且沒(méi)有在內(nèi)部發(fā)現(xiàn)緩沖層和屏蔽的相關(guān)措施。

三、220kV變電站變電運(yùn)行故障處理

1.重視對(duì)專業(yè)技術(shù)人員綜合能力的培養(yǎng)

①對(duì)于220kV變電站的值班技術(shù)人員，應(yīng)該有效的提升他們對(duì)待工作的責(zé)任心與熱情。要培養(yǎng)他們良好的職業(yè)操守與道德，要讓他們時(shí)刻本著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度進(jìn)行值班工作，并要對(duì)待實(shí)際的值班工作認(rèn)真負(fù)責(zé)，不拖延不怠慢，遇到問(wèn)題要及時(shí)上報(bào);（②增加對(duì)所有220kV變電站的技術(shù)工作人員專業(yè)技能的培訓(xùn)。要為他們制定長(zhǎng)期的培訓(xùn)技術(shù)，并且要定期組織實(shí)操考試，來(lái)考察他們實(shí)際的培訓(xùn)成果。要讓他們從根本上扎實(shí)的掌握專業(yè)的技術(shù)知識(shí)與操作技巧，要有效的避免因技術(shù)操作失誤而造成的事故與安全風(fēng)險(xiǎn);③合理地、可行的對(duì)220kV變電站工作人員進(jìn)行排班。要做到既保障了變電站人員擁有充足的休息時(shí)間，又降低了220kV變電站操作事故風(fēng)險(xiǎn)的幾率。盡可能的減少疲勞性技術(shù)操作，徹底的避免事故的發(fā)生。

2.線路故障的處理

在線路保護(hù)中，常見(jiàn)的保護(hù)方法分為以下幾種：①距離保護(hù)。距離保護(hù)的要點(diǎn)，就是在故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處之間的實(shí)際距離上添加跳閘命令，這樣在出現(xiàn)線路故障后，通過(guò)跳閘就能控制電流通過(guò)，保證電路安全。②方向保護(hù)。方向保護(hù)主要是以故障電流的方向?yàn)橐罁?jù)的保護(hù)措施，在技術(shù)應(yīng)用中，主要根據(jù)電流的運(yùn)動(dòng)方向確定方向保護(hù)并選擇性地發(fā)送跳閘指令。③高頻保護(hù)。高頻保護(hù)的要點(diǎn)，就是根據(jù)弱電高頻信號(hào)的具體內(nèi)容判斷信號(hào)所要傳遞的故障信號(hào)，最終根據(jù)信號(hào)的內(nèi)容實(shí)施選擇性跳閘。④自動(dòng)重合閘。自動(dòng)重合閘能有效處理雷擊、架空線閃路等瞬時(shí)故障，當(dāng)這些故障在發(fā)生之后會(huì)在極短的實(shí)踐內(nèi)切斷線路，避免永久性的故障產(chǎn)生;當(dāng)保護(hù)動(dòng)作結(jié)束后，該裝置合閘，保證線路正常供電水平。

3.母線發(fā)生損壞故障的處理

由于母線在變電器設(shè)備中發(fā)生損毀的頻率相對(duì)較高，因此可根據(jù)實(shí)際故障發(fā)生情況將母線重新安裝更換或調(diào)整母線纏繞的松緊程度，隨后接通電源測(cè)試變電器能否正常運(yùn)行。若變電器設(shè)備重新運(yùn)行，則證明是母線松緊程度不當(dāng)?shù)脑颉Ｈ糇冸娫O(shè)備依舊無(wú)法正常運(yùn)行，則查看母線的預(yù)埋過(guò)程中是否存在開(kāi)裂、破損現(xiàn)象，可酌情對(duì)母線的關(guān)鍵性位置進(jìn)行重新加固擰緊后接通電源，變電器設(shè)備則可恢復(fù)正常運(yùn)行。

4.變壓器故障的處理

①針對(duì)澆注式電流互感器絕緣擊穿的故障進(jìn)行防范，澆注式電流互感器內(nèi)部存在著不足是導(dǎo)致主變電器發(fā)生故障的重要原因，由于內(nèi)部存在局限，會(huì)使其在局部放電的長(zhǎng)期作用下發(fā)生絕緣擊穿。對(duì)于這方面問(wèn)題，可以采取投運(yùn)前開(kāi)展局部放電試驗(yàn)進(jìn)行解決。實(shí)踐表明，完美的電流互感器在進(jìn)行局部放電時(shí)局部放電量通常會(huì)在50pC或者更低;而存在著缺陷的電流互感器在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，局部放電量會(huì)達(dá)到好幾百皮庫(kù)。逗）根據(jù)相關(guān)規(guī)定要求，以下情況必須投人消弧線圈：①10kV系統(tǒng)單相接地電流大于30A;②35kV系統(tǒng)單相接地電流大于10A。上述情況投入消弧線圈才能有效避免弧光接地造成的不良影響。消弧線圈可以對(duì)單相接地的對(duì)地電容電流進(jìn)行有效的補(bǔ)償，可以縮短電弧熄滅的時(shí)間，而縮短電弧熄滅的時(shí)間對(duì)避免相間故障的發(fā)生有十分重要的意義。

5.改善220kV變電站自動(dòng)化程度

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，220kV變電站逐漸融入自動(dòng)化技術(shù)，在系統(tǒng)控制方面則是由斷路器和刀閘進(jìn)行控制檢查。自動(dòng)化變電系統(tǒng)在建設(shè)過(guò)程中也同樣出現(xiàn)了許多問(wèn)題，主要是由于安裝和質(zhì)量不合格產(chǎn)生的，所在建立220kV自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)，必須要在保證設(shè)備質(zhì)量的前提下進(jìn)行，安裝方面一定要仔細(xì)。另外，隨著變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的日益完善，且功能多樣化，運(yùn)行模式相對(duì)新穎，因此220kV變電站需要保證常規(guī)的特點(diǎn)，還需要確保自動(dòng)化系統(tǒng)的質(zhì)量。

四、結(jié)語(yǔ)

220kV變電站變電運(yùn)行故障類型多，且每種故障的誘發(fā)因素也多。所以做好220kV變電站變電運(yùn)行過(guò)程中的巡檢工作與故障排查工作至關(guān)重要電力企業(yè)應(yīng)積極引進(jìn)先進(jìn)檢測(cè)儀器設(shè)備。組建一支專業(yè)的檢查隊(duì)伍，認(rèn)真全面做好各項(xiàng)檢查工作，重視故障預(yù)防措施的設(shè)施，盡可能將各種故障發(fā)生概率降至最低，從而為220kV變電站變電運(yùn)行營(yíng)造一個(gè)安全穩(wěn)定的環(huán)境。

參考文獻(xiàn)

[1]劉麗莎.變電運(yùn)行事故的根本原因分析[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2017（07）.

[2]任景武.220kV變電站變電運(yùn)行故障處理及探討[J].中國(guó)高新區(qū)，2018（09）