110kV變電站運(yùn)行常見故障及防控措施分析

沈鐘婷 黃旭祥 國網(wǎng)江蘇省電力有限公司蘇州供電分公司

近些年來，電力已經(jīng)成為人類賴以生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)以及經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的先行保障。110kV變電站在區(qū)域電網(wǎng)中處于十分關(guān)鍵的地位，不僅具有聯(lián)系各級電壓的作用，同時控制著電力的流向和電能的分配。一旦110kV變電站發(fā)生故障，將直接影響系統(tǒng)的供電可靠性，嚴(yán)重時還會對經(jīng)濟(jì)社會造成難以估量的損失。因此，本文結(jié)合110kV變電站的特點(diǎn)和運(yùn)行實(shí)際，簡要分析了常見的故障類型，并提出了相應(yīng)的防控措施，以促進(jìn)110kV變電站的安全運(yùn)行。[1]

一、常見故障分析

110kV變電站主要由變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、互感器等高壓設(shè)備構(gòu)成，通過母線和電纜連接組成主回路，并由二次設(shè)備和輔助設(shè)備實(shí)現(xiàn)對一次設(shè)備的監(jiān)測、控制、調(diào)節(jié)和保護(hù)等功能。下文將選擇若干重要設(shè)備作為研究對象，分析它們運(yùn)行過程中的常見故障，并提出相應(yīng)的防控措施。

（一）變壓器故障

變壓器是變電站最主要的一次設(shè)備，其常見的故障大致可分為兩大類：第一，變壓器油箱內(nèi)部故障，包括匝間短路、相間短路、繞組接地、油位過低、冷卻系統(tǒng)故障造成過熱等；第二，變壓器油箱外部故障，主要指絕緣套管和引出線上的相間短路和接地短路。[2]

（二）母線故障

母線是電能匯集、分配和傳送的關(guān)鍵部件，一旦出現(xiàn)問題，與其相連的電氣設(shè)備都將受到直接影響。母線常見故障可分為三類：第一，母線的接頭由于接觸不良產(chǎn)生過熱甚至燒紅現(xiàn)象；第二，支持絕緣子由于絕緣不良，使母線對地的絕緣電阻降低，嚴(yán)重時導(dǎo)致閃絡(luò)和擊穿；第三，當(dāng)大的故障電流流過母線時，在電動力和弧光閃絡(luò)的作用下，造成母線彎曲、折斷和燒壞。[3]

（三）配電裝置故障

110kV變電站高壓側(cè)配電裝置多采用GIS全封閉組合電器。GIS的應(yīng)用大大提高了運(yùn)行可靠性，但也增加了故障后的波及范圍和檢修難度，其常見故障概括如下：第一，氣室漏氣，發(fā)生概率最高，通常還伴有SF6氣體含水量增高，第二，內(nèi)部放電，可能由內(nèi)部不清潔、絕緣件質(zhì)量缺陷、安裝不良等原因引起；第三，與常規(guī)設(shè)備性質(zhì)相同的故障，如內(nèi)部元件故障、斷路器操動機(jī)構(gòu)故障等。[4]

110kV變電站低壓側(cè)配電裝置多采用中置開關(guān)柜。拒動、誤動故障是開關(guān)柜最主要的故障，可能由操動機(jī)構(gòu)及傳動系統(tǒng)的機(jī)械故障造成，如機(jī)構(gòu)卡澀、部件損壞、連桿脫落等，也可能由電氣控制和輔助回路造成，如合閘線圈燒毀、控制回路斷線、儲能電源故障等。

（四）電力輸出線路故障

110kV變電站的出線數(shù)量通常較多，運(yùn)行中容易發(fā)生線路跳閘問題，跳閘原因敘述如下：第一，瞬時性故障，一般由樹木、拋物、風(fēng)箏等因素引起，在大電流接地系統(tǒng)中可由自動重合閘裝置快速恢復(fù)送電；第二，永久性故障，可由大風(fēng)、雷雨等惡劣天氣或施工、挖掘等外力破壞引起，鳥巢和站內(nèi)小動物引起的短路也時有發(fā)生，應(yīng)注意防范。[5]

二、防控措施分析

（一）強(qiáng)化設(shè)備管理

在基建過程中，應(yīng)慎重選擇電氣設(shè)備型號，認(rèn)真完成出廠試驗(yàn)，嚴(yán)格把關(guān)設(shè)備的規(guī)格和質(zhì)量。同時應(yīng)重視施工質(zhì)量，避免電氣設(shè)備接線錯誤所導(dǎo)致的事故，為設(shè)備的安全運(yùn)行奠定良好的基礎(chǔ)。

在設(shè)備投運(yùn)后，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行巡回檢查制度，及時掌握設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。對于存在的問題，務(wù)必做到及時發(fā)現(xiàn)、及時解決，與檢修人員密切配合，開展好維護(hù)工作；對于高溫季節(jié)、高峰負(fù)荷等特殊情況，應(yīng)縮短巡視周期，并跟蹤變壓器油溫和監(jiān)測負(fù)荷，做到異常情況盡快匯報，有效應(yīng)對。

（二）加強(qiáng)人員培訓(xùn)

運(yùn)維人員作為變電站設(shè)備的“主人”，對于變電站的安全運(yùn)行，具有不亞于設(shè)備本身的重要性。應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對運(yùn)維人員的技能培訓(xùn)和思想教育，全方位提升運(yùn)維人員的專業(yè)水準(zhǔn)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，樹立責(zé)任意識。

變電站運(yùn)維工作具有很強(qiáng)的專業(yè)性，同時隨著研究成果的不斷涌現(xiàn)，運(yùn)維技術(shù)也在不斷發(fā)展和更新。運(yùn)維人員不僅要對現(xiàn)有技術(shù)手段熟練掌握，靈活運(yùn)用，還要做到與時俱進(jìn)，將先進(jìn)技術(shù)引入實(shí)際工作中，并在問題解決中有所創(chuàng)新。

對運(yùn)維人員的思想教育也是不容忽視的。近年來，鳥巢導(dǎo)致的事故頻發(fā)，這表明規(guī)章制度的有效執(zhí)行需要運(yùn)維人員具備極強(qiáng)的工作責(zé)任心。應(yīng)當(dāng)開展多種載體、多種形式的思想教育，如安全簡報、事故快報、典型事故案例分析會等，牢固樹立運(yùn)維人員的責(zé)任意識。[6]

（三）完善規(guī)章制度

變電站的安全運(yùn)行離不開一套完善的規(guī)章制度。現(xiàn)提出三條建議：第一，建立具體的崗位責(zé)任制度，使運(yùn)維人員明確自己的工作范圍和職能；第二，建立科學(xué)的監(jiān)管制度，技術(shù)再強(qiáng)的運(yùn)維人員都不能絕對避免誤操作的發(fā)生，因此需要嚴(yán)格的規(guī)范來約束運(yùn)維人員的行為，最大程度保證安全生產(chǎn)；第三，建立合理的考核制度，激發(fā)運(yùn)維人員的積極性和創(chuàng)造性。

三、結(jié)語

110kV變電站是社會生產(chǎn)和居民生活電力供應(yīng)的重要樞紐，因此，運(yùn)維人員應(yīng)當(dāng)熟悉110kV變電站運(yùn)行中常見的各類問題，并認(rèn)真總結(jié)相應(yīng)的防控措施，提高防范意識，規(guī)避故障的發(fā)生，在故障發(fā)生后，能夠做到臨事不亂，處置得當(dāng)，提高電力保障水平，更好地服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和人民美好生活。