礦山變電站運行中的故障研究

摘 要：分析變電站運行中存在的故障，分別從創建運行監測平臺、定期檢查輸電線路、加強變壓器維護檢修、指導工作人員安全用電、無功功率補償五個方面制定解決方案，提高變電站運行安全性，為礦山安全生產提供支持。

關鍵詞：礦山變電站;輸電線路;電氣設備

1 變電站運行故障

1.1 變電站運行監測不到位

變電站運行監測工作非常必要，可以及時發現運行中存在的故障與安全隱患。但是當前在運行監測方面存在一些問題，主要表現在以下幾點：第一，變電站運行監測工作沒有按時展開，導致運行中設備存在的故障發現不及時;第二，監測過程中數據采集比較片面，發現的故障缺陷上報不及時，容易導致變電站內部調壓室保護裝置死機的問題;第三，監測標準不統一。變電站實施運行監測沒有制定統一的標準，只是按照工作人員積累經驗展開，降低監測結果的有效性[1]。

1.2 變電站輸電線路故障

變電站輸電線路故障比較常見，主要表現在輸電線路零件故障、定點數據與故障點不準確與單相故障等幾種形式。其中零件故障比較常見，原因是變電站內部的一些零件老化而影響到性能，從而出現故障。定點數據方面，則是因為數據的準確性無法得到保障，直接降低了輸電線路故障點的確定，需要在變電站檢修環節加強關注，解決輸電線路故障。

1.3 變壓器運維不及時

作為變電站內部的關鍵設備，變壓器一旦產生故障，會直接威脅到變電站的正常運行。經過變電站運行現狀分析，總結變壓器的運行維護不及時，發生問題之后沒有及時解決，導致溫度異常、噴油爆炸、漏油、套管閃絡、異常響聲等故障。技術人員必須定期組織變壓器的維護，針對發現的異常現象分析原因，判斷是內部故障還是外部故障，只有如此才能夠采用針對性的方案將其解決[2]。

1.4 工作用電安全面臨問題

對于變電站的運行，保證用電安全十分必要，但是這也面臨一些問題。首先，工作人員掌握的安全用電知識與技能有限，面對運行中出現的突發性問題無法靈活性解決;其次，對井下電氣線路的了解不夠深入，甚至電氣設備破損沒有發現，不僅會威脅到變電站安全運行，還會對現場安全生產造成影響。

2 變電站故障應對舉措

2.1 創建運行監測系統

因為變電站在運行中產生的故障無法直接觀察獲得，所以為了保證現場作業安全，會創建變電站運行監測系統（如圖1）。變電站內部的重要設施中放置傳感器，對變電站運行狀態進行實時監測。此外，變電站運行中的電流、輸出功率與電壓損失率等，也是監測的主要對象[3]。運用信息技術創新變電站運行系統，發揮現代化技術的優勢，可以減少變電站內部工作人員數量，將一些管理、監督工作交給監測系統負責，避免出現人才操作的失誤。因為變電站內的工作量較大，所以始終沿用傳統的人工管理方式，一旦出現故障無法及時發現，應用運行監測平臺，能夠將該問題解決，提高變電站運行的穩定性。在監測各項參數時，建議采用故障診斷技術，更加高效的發現、總結故障原因，消除現場潛在的安全隱患。

2.2 定期檢查輸電線路

搭建變電站運行監測系統的作用只是發現故障，無法自行將故障解決，這主要是因為變電站的一些零件出現故障，進而引發變電站運行危險。所以，當變電站處于運行的狀態，要求工作人員深入檢查零件，特別是電路接線方法，加強變電站運行穩定性。為此，務必要針對變電站輸電線路組織檢測，如果發現錯誤接線，必須及時糾正。電氣工程的負責人需要定期檢查井下輸電線接線，快速發現輸電線故障，并且予以處理，以免影響到作業的安全性。工作人員組織輸電線路檢查時，要加強對變電站運行、線路完整度的關注，如果發生現短路、未接地的突發性故障，可以在檢查之后及時處理，確保變電站的穩定運行。

2.3 加強變壓器維護檢修

變壓器作為變電站內部的關鍵設備，主要負責電壓轉換，將原本的高壓轉換成適合井下作業的特定電壓。所以，變壓器在井下作業中有非常重要的地位，也是保證變電站運行安全性的關鍵點。

第一，檢測變壓器絕緣性。變壓器設備絕緣性能決定運行的安全性，若絕緣性能欠佳，可能會導致漏電的現象;第二，檢測變壓器運行環境干燥性。通常變壓器需要設置在干燥的環境下，并且保證變電站良好的通風性，以免環境濕度增加降低變壓器運行效果。建議關注人員維護檢修環節放置干燥劑，若已經放置的干燥劑時間久遠失效，必須及時替換，始終維持變電站內部環境干燥性;第三，檢查瓦斯繼電器，變壓器內部瓦斯繼電器裝置務必要保證靈敏度，實時監督變壓器運行。

2.4 指導工作人員安全用電

如果變電站出現突發性故障，有可能是因為井下電氣設備損壞導致。一旦電氣設備破損，會引發短路事故，產生瞬間高載荷，對變電站造成的運行造成沖擊。所以，變電站工作人員要實時監測井下運行狀況，規避電氣設備破損等問題，以免影響到變電站的穩定性。

作業現場的電氣技術人員，要了解井下電氣線路原理，指導其他工作人員安全用電，如果條件允許也可以組織用電安全培訓，及時發現電氣設備故障，以免形成強大的沖擊負載與瞬間高載荷。另外，在安全用電指導方面，應該定期組織井下電路回路、備用電源回路、高壓控制回路的檢查，以免安全故障長期積壓損壞井下電氣設備。

2.5 無功功率補償

變電站中采用設備有時會產生大量無功功率，為了規避安全隱患需要及時處理。技術人員要認識到無功功率過大對于變電站的影響，一方面會增加載荷，另一方面也會消耗大量電能，嚴重影響到礦井生產經濟效益。建議定期檢測變電站設備產出的無功功率，同時檢查無功功率補償裝置的運行現狀，補償裝置運行前需要查看操作柜，保證整潔性，確保沒有安全隱患存在可以開啟操作柜與功率柜的輸入/輸出連接。隨后在設備投入運行之后，技術人員還要實時監測工作環境溫度，一旦大于40℃必須馬上降溫處理，可以在變電站內放置風扇、空調等設備，既能夠交換空氣，又能夠達到降溫的目的。如果變電站溫度小于-10℃，為了保證電器元件的性能需要進行保溫，提升環境溫度。

3 結語

綜上所述，井下生產離不開變電站，如果變電站運行中存在故障，便會阻礙井下生產的深入展開，也會降低工作效率。所以，管理與技術人員需要加強對變電站的重視，消除變電站運行中潛在的安全隱患，定期組織設備升級、更新與檢查，以免因為變電站故障而影響到礦山安全生產。

參考文獻：

[1]郝明耀.常村煤礦礦井變電站相關二次設備運行可靠性分析[J].水力采煤與管道運輸，2019（04）：161-163.

[2]王少君.基于差動保護的礦井變電站防越級跳閘技術研究[J].機電工程技術，2019，48（04）：187-189.

[3]李開天.500kV變電站GIS設備的故障診斷與維護[J].自動化應用，2019（02）：114-115.

作者簡介：

張繼保（1970- ），男，籍貫：山西省大同市廣靈縣，何時畢業于何校：2019.1太原理工大學，何專業：電氣工程及其自動化，學位：無，職稱：助理工程師，從事工作及研究方向：電氣工程。