110kv變電站運(yùn)行常見(jiàn)故障及防控措施

于海洋　陳巍　俞晨濤　 王義員

摘 要：變電站通常是指電力系統(tǒng)中交換電壓和電流、接收電力能源以及分配電力能源的重要場(chǎng)地。無(wú)論是各種形式發(fā)電廠生產(chǎn)的電力能源在被降低電壓之后供應(yīng)給用戶還是進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，都需要依靠變電站。本文首先簡(jiǎn)要介紹了現(xiàn)階段應(yīng)用較為廣泛的110kV變電站，其次分別深入研究了變電站日常運(yùn)行與維護(hù)過(guò)程中電壓互感器、變壓器兩種設(shè)備通常出現(xiàn)的故障，并且針對(duì)這些故障提出了相應(yīng)的防控措施，希望能夠?yàn)?10千伏變電站后期的正常運(yùn)行提供一些參考。

關(guān)鍵詞：110kv變電站;常見(jiàn)故障;防控措施

1 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力行業(yè)的生產(chǎn)能力不斷提高，對(duì)電力系統(tǒng)供應(yīng)電力的安全性以及穩(wěn)定性要求也越來(lái)越高。在電力網(wǎng)絡(luò)中，變電站不僅是重要的電力設(shè)施，還是每條線路的連接處[1]。變電站在接收電力能源并且對(duì)其進(jìn)行分配的同時(shí)，還可以改變和交換電壓并且控制電流的方向。本文對(duì)110千伏變電站運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中常見(jiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析，旨在推動(dòng)電力網(wǎng)絡(luò)供電質(zhì)量的提高。

2 110kv變電站功能簡(jiǎn)述

隨著電力市場(chǎng)需求的不斷增加，人們對(duì)110kv變電站運(yùn)行穩(wěn)定性、安全性的要求在逐步提高[2]。變電站是由許多種設(shè)備組成的，其主要作用是對(duì)電壓進(jìn)行調(diào)整并且控制電流的方向。變電站有許多種類型，根據(jù)電力潮流可以將變壓站劃分為升壓變電站、降壓變電站以及分配變電作用站。雖然各種變電站的作用不相同，但是系統(tǒng)大體結(jié)構(gòu)是基本相似的[3]。升壓變電站的功能是升高電壓并送到電力網(wǎng)絡(luò)后進(jìn)行傳輸，各個(gè)發(fā)電廠生產(chǎn)的電能通過(guò)主變壓器提高，然后通過(guò)電氣主接線系統(tǒng)輸出到電力網(wǎng)絡(luò)中。降壓變電站的功能是降低電壓并進(jìn)行分配，電力網(wǎng)絡(luò)輸送的高壓電力由主變壓器降壓后輸送到配電站。轉(zhuǎn)換變電站一般是和降壓變電站協(xié)同配合使用，以將降壓電力分配到指定線路。

3 電壓互感器、變壓器常見(jiàn)故障及防控措施

3.1 電壓互感器常見(jiàn)故障及防控措施

3.1.1 電壓互感器常見(jiàn)故障分析

電壓互感器的運(yùn)轉(zhuǎn)質(zhì)量會(huì)對(duì)110kv變電站的電力供應(yīng)質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響，其故障一般會(huì)發(fā)生在電壓互感器內(nèi)部的電磁單元、電容器以及絕緣單元。電磁單元發(fā)生故障的主要原因有以下兩個(gè)：（1）當(dāng)電壓互感器的工作環(huán)境濕度較高時(shí)，電磁單元的繞組電阻會(huì)由于受潮而發(fā)生變化，從而使得電壓互感器無(wú)法正常運(yùn)行;（2）電磁單元質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)。因生產(chǎn)工藝水平較低、安裝不合適等，使得電磁單元非常容易被損壞，進(jìn)而使電壓互感器發(fā)生故障。電容器發(fā)生故障的主要原因是分壓電容沒(méi)有達(dá)到其電壓負(fù)載的標(biāo)準(zhǔn)值20kV，具體有以下兩個(gè)：（1）油封漏油或受潮。油封漏油時(shí)，內(nèi)部溫度在短時(shí)間內(nèi)上升，內(nèi)部部件在高溫下?lián)p壞，發(fā)生故障。油封受潮時(shí)，電壓互感器內(nèi)部的介質(zhì)以及電壓會(huì)遭受到嚴(yán)重干擾，從而降低電容器的容量。（2）電容器初級(jí)繞組末端連接處受損或者未被設(shè)置，導(dǎo)致電容器發(fā)生放電與懸浮電壓的情況，造成事故的發(fā)生。絕緣單元發(fā)生故障會(huì)使得變壓器受損，類似的絕緣單元是電磁單元和電容器兩者之間的保護(hù)設(shè)置[4]。定期對(duì)設(shè)備開(kāi)展檢查與維修工作可以很好地確保工作人員安全與設(shè)備穩(wěn)定性。電容器與電磁單元兩者之間的電壓使得絕緣單元發(fā)生老化，進(jìn)而削弱了其對(duì)兩者的保護(hù)作用，使得故障發(fā)生，因而運(yùn)行維護(hù)工作者應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行定期檢查與維護(hù)。

3.1.2 電壓互感器常見(jiàn)故障防控措施

電壓互感器發(fā)生的故障一般是在110kv變電站設(shè)備內(nèi)部，實(shí)際情況需要結(jié)合經(jīng)驗(yàn)法與儀器檢測(cè)法進(jìn)行檢查。變電站設(shè)備質(zhì)量問(wèn)題是最先關(guān)注的問(wèn)題，應(yīng)該首先檢查任何一個(gè)設(shè)備單元的每個(gè)組件的質(zhì)量狀況。其次，無(wú)論電壓互感器引線是否損壞，如若損壞的互感器中的電壓不斷上升會(huì)使得電壓失衡[5]。再次，檢查防雷措施是不是適當(dāng)，以防止防雷設(shè)備損壞。最后，我們還應(yīng)該考慮防潮散熱維護(hù)工作是不是落實(shí)好。結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)排除干擾因素之后，工作人員在找到故障大體位置后應(yīng)當(dāng)運(yùn)用紅外熱成像儀對(duì)設(shè)備內(nèi)部受損元件狀況和位置進(jìn)行詳細(xì)了解，便于進(jìn)行準(zhǔn)確維護(hù)。

3.2? 變壓器常見(jiàn)故障及防控措施

3.2.1 變壓器常見(jiàn)故障分析

變壓器發(fā)生故障的類型主要可以分為四類：油箱內(nèi)部發(fā)生故障、油箱外部發(fā)生故障、變壓器變質(zhì)與變壓器異常噪聲[6]。具體如下：（1）變壓器油箱內(nèi)部故障，例如發(fā)生匝間短路、繞組接地、油位低引起的短路以及相間短路等狀況。（2）變壓器油箱外部發(fā)生故障，老化等原因造成絕緣套管損壞進(jìn)而發(fā)生的接地短路、中性點(diǎn)接地或者間短路等故障都會(huì)使得過(guò)電流。（3）一方面，變壓器內(nèi)部絕緣損壞使得局部放電，使得油質(zhì)分解。另一方面，絕緣層被損壞使得局部發(fā)生短路，形成高溫環(huán)境和油的過(guò)度氧化。（4）變壓器有異常噪聲一般是因?yàn)樽儔浩髻N片厚度不均勻或者中間有雜質(zhì)進(jìn)入，亦或者其鐵芯的緊固件松動(dòng)等狀況引發(fā)。

3.3.2 變壓器常見(jiàn)故障防控措施

由此可見(jiàn)，110kv變電站運(yùn)行維護(hù)工作人員開(kāi)展變壓器的維護(hù)工作應(yīng)當(dāng)從下列幾個(gè)方面著手：減短巡查維護(hù)的時(shí)間，及時(shí)查找到不正常狀況，隨時(shí)觀察油溫的狀況，察看變電站冷卻系統(tǒng)是不是運(yùn)轉(zhuǎn)正常，避免使得變壓器郵箱內(nèi)部壓力較高、油溫升高。當(dāng)變壓器的溫度不斷上升的時(shí)候，應(yīng)該察看其負(fù)載是不是發(fā)生比較大的變化。如果存在過(guò)載運(yùn)轉(zhuǎn)的狀況，可以減少或者轉(zhuǎn)移負(fù)荷亦或分散至其他變電站[7]。如果遇到特殊狀況，例如特殊天氣狀況，變電站的負(fù)荷會(huì)增加。這時(shí)，檢查人員應(yīng)該加大檢查維護(hù)頻率，及時(shí)上報(bào)電力調(diào)度狀況，并采取相應(yīng)地措施。檢查維修時(shí)的檢定和試驗(yàn)應(yīng)該依照有關(guān)規(guī)定和制度進(jìn)行，對(duì)于不合格的項(xiàng)目，應(yīng)該詳細(xì)分析其原因，并且做好安全防護(hù)措施，保證變壓器設(shè)備能夠安全、穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.3 電壓互感器、變壓器一般防控措施

根據(jù)我國(guó)“安全第一，預(yù)防為主”、“安全生產(chǎn)、人人有責(zé)”及“誰(shuí)主管，誰(shuí)負(fù)責(zé)”的監(jiān)督管理原則[8]，嚴(yán)抓各種部門規(guī)章制度與安全生產(chǎn)法律條例的貫徹落實(shí)。可對(duì)變電站有關(guān)工作人員定期進(jìn)行安全活動(dòng)、典型事故案例等各種形式的安全教育以不斷加強(qiáng)其安全生產(chǎn)責(zé)任意識(shí)。除此之外，安全責(zé)任的落實(shí)必須到位、嚴(yán)格要求，并且建立對(duì)應(yīng)的責(zé)任考核制度，促使變電站有關(guān)工作人員時(shí)時(shí)刻刻牢記自己的安全責(zé)任。對(duì)于變電站有關(guān)工作人員的專業(yè)能力，有關(guān)部門可以從現(xiàn)實(shí)工作需求著手，在不同的技術(shù)以及業(yè)務(wù)方面開(kāi)展形式與渠道多樣化的綜合培訓(xùn)。（1）專家知識(shí)講座：每隔一段時(shí)間舉辦專家技術(shù)講座，以提高變電站運(yùn)行檢查人員的技術(shù)理論水平。（2）開(kāi)展實(shí)戰(zhàn)演習(xí)：定期進(jìn)行安全事故演習(xí)，以提升變電站運(yùn)行檢查人員的事故應(yīng)急處理能力。

4 結(jié)語(yǔ)

110kv變電站是電力系統(tǒng)中的一個(gè)重要構(gòu)成部分。在正常的電力供應(yīng)過(guò)程中一旦發(fā)生故障，電力網(wǎng)絡(luò)的正常電力供應(yīng)質(zhì)量就會(huì)受到很大的影響。本文對(duì)變電站中兩種較為重要的組成裝置通常發(fā)生的故障進(jìn)行了深入分析，并且就各種原因提出了對(duì)應(yīng)的解決措施以及防控方法，以期可以為110kV 變電站高效、安全運(yùn)行提供借鑒與參考。

參考文獻(xiàn)：

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