余澤麟 劉萬明 陳恒志 孫大勝 余慶華
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35kV變電站最主要的職能是進行升降電壓的傳輸。同時,它還包括了電壓變換、電能控制及分配、電壓調整等電力設備。但是在長時間的運行過程中,這些電力設備難免會出現故障。如果不及時維護則有可能發生設備故障,進而影響整個變電站的運行。因此,供電企業應提前做好設備故障的預防、維護,盡可能減少電力設備故障給變電站造成影響的情況。
35kV變電站的線路復雜、設備運行環境惡劣,長時間運行難免會發生故障。其中繼電器跳閘故障最為常見。一旦發生跳閘故障,就有可能造成母線失壓問題,甚至造成變電站保護系統損毀,給35kV變電站帶來不可預估的損失。對多種事故進行分析后發現繼電器跳閘情況分為3大類:第一,繼電器內部故障。第二,監控系統故障。繼電器接收到錯誤的跳閘指令。第三,開關故障,開啟、關閉異常。
35kV變電站的電纜電線覆蓋范圍比較廣,并且電纜線路所處環境也比較復雜,各種問題都有可能發生,影響到變電站的正常運行。結合實際來看,其電纜線路故障原因分為以下幾類:第一,電纜電線質量問題。電纜電線的優劣不僅影響電纜電線的使用壽命,而且還影響了變電站的電能傳輸。第二,電纜電線安裝問題。電纜電線在鋪設時,如果不正確鋪設,很有可能使電纜電線受到重物壓迫,進而造成電纜電線損傷[1]。第三,電荷超負荷的影響。在高溫狀態下,如果電纜電線電流負荷過重,極易發生故障。第四,外界因素影響。在正常運行過程中,雷擊、鳥害、風刮、樹木砸斷等不良因素也會造成電纜電線的故障。
在35kV變電站中,電磁干擾主要來源于2個方面:第一是外界電磁干擾,像電力設備的短路故障、高頻率信息波等。外界電磁干擾只能盡可能地避免,而不能完全消除。第二是內部電磁干擾,主要是指其內部零件異常引發的電磁干擾。另外,設備的通斷電瞬間也會產生電磁干擾。
當變電站發生跳閘故障后,維護人員需要深入了解繼電器發生跳閘故障的原因,然后再結合變電站運行規劃,制定有效的維護策略。只有這樣才能高效解決跳閘故障,避免出現陸續跳閘故障。在發生故障后,故障的查找、維護可按照以下順序進行:首先,應先檢查故障開關。如果存在故障,則需隔離故障開關,避免影響到電力設備,并盡可能地降低故障損失。如果開關正常,則要繼續分析繼電器跳閘故障的原因[2]。其次,繼續檢查繼電器是否有保護動作,并檢查指示燈,應用手動分閘的方式,檢查故障原因。如果故障發生時信號燈不亮,則表明有可能是保護參數設置不當、回路電源失效等原因造成的跳閘故障。那么需要重新設置保護參數、檢查回路情況。如果故障發生時保護信號出現,則需進行檢查指示燈。這時如果指示燈亮、電動分閘正常,則有可能是保護回路出現問題;如果指示燈亮,電動分閘不正常,則有可能是機械結構異常;如果指示燈不亮,則有可能是控制回路開關異常,需進行保護口回路維修。最后,在現代化科學技術背景下,供電企業還應積極利用各種檢測設備、維護儀器,加快故障的排查速度,并提高故障維護效率。
造成電纜電線故障的原因較多,在維護時也應采取針對性的措施,提升變電站維護質量。可采取的主要維護策略如下所示:首先,在電纜電線購買時,都應嚴把質量關,選擇高質量的電纜電線。同時,電力企業還應對電纜電線的進廠檢驗,確認其材質、規格等滿足施工需求。只有這樣才能從根源上杜絕電纜電線故障問題。其次,在電纜安裝時,需嚴格按照施工標準進行鋪設。同時,還可結合施工實際,采取一定的保護措施。像在地下電纜鋪設時,可在最下層添加軟土、砂礫,并加上蓋板,提高電纜電線的抗壓能力,保證35kV變電站的正常運行。再者,對于電纜電線的超負荷問題,則可以采取以下措施:第一,在線路設計時,需先核對場所容量,并為以后增容做好準備。像選擇容量大、直徑大的同型號導線。第二,依據施工規范,使線路遠離易燃品。如果在公共場所,可穿鋼管。第三,加強線路管理,避免亂接、亂搭等現象的出現[3]。第四,加快老化線路的改造。如果電纜電線使用年限比較長,則應及時更換,避免線路過負荷,造成比較嚴重的問題。最后,需提前做好電纜電線保護措施,避免外界因素的影響。像在雷雨天氣開始前,架設避雷線、提升線路的絕緣性。在易發生鳥害的地方,安裝防鳥風車、驅鳥器。尤其是在大風天氣,還應時刻關注電纜電線的運行情況。
從上文分析中,了解到電磁干擾的來源包括2個方面,即內部和外部。為此,在采取維護策略時,也從內、外兩方面入手,如下所示:首先,保證設備接地。設備接地既能起到防雷作用,也能防止電磁干擾。但是應用這種方法會影響到二次設備的電磁容量。因此,在實際應用中,可設置多條接地線路,降低瞬時電壓。但是在這一過程中,必須注意做好基本的防護,防止發生觸電事件。另外,在接地時可選擇設備外殼接地,但要避開絕緣層已被破壞的設備。其次,技術隔離。其主要實施方法包括2種:第一,模擬量隔離。一般是都采用相關儀器進行隔離。第二,開關量的輸入、輸出隔離。
綜上所述,變電站是電力系統的重要組成部分,對電能傳輸的影響非常大。因此,為了減少設備故障對變電站的影響,供電企業不僅應結合實際分析變電站故障,并采取相應的解決策略,還應制定定期維護策略,真正減少變電站故障的發生率,保證供電的正常。