淺析變電站加熱器的運維管理

蔣艾

（國網四川省電力公司遂寧供電公司，四川 遂寧 629000）

變電站加熱器具有可根據設定值啟動或關閉加熱主件等除濕防凝露功能，遂寧供電公司12個變電站所在地區空氣濕度大，變電站戶外端子箱表面和內部經常發生凝露，而且均為無人值守變電站，如果結露情況不能及時清理，二次設備就長期處于濕度大的環境中，容易導致二次設備絕緣降低及內部構件銹蝕、長霉，造成二次設備損壞、直流接地、機構卡澀、保護裝置誤跳閘等安全隱患。為保證電網的安全運行，機構箱或端子內安裝加熱器具有重要作用。

1 加熱器的組成

1.1 加熱器的組成部分

一般由電源回路、控制器、傳感器、加熱裝置等構成。戶外端子箱智能加熱器除了以上組成外，還增加了完善的自我監測報警功能，通過RS-485總線將變電站中各戶外端子箱智能加熱器與監控后臺聯系成一體，組成戶外端子箱智能加熱器監控系統。

1.2 溫濕度裝置控制器

溫濕度裝置控制器以單片機為控制核心，利用溫濕度傳感器對溫度、濕度信號進行測量控制，還可通過按鍵對溫度、濕度分別進行上下限設置和顯示，從而使儀表可以根據現場情況，手動或自動啟動風扇或加熱器，實現對環境溫濕度的自動調節。

1.3 溫度、濕度傳感器

能夠將溫度量和濕度量轉換成容易被測量處理的電信號，一般設置在端子箱或屏柜的中上部。

1.4 加熱裝置

公司加熱器種類很多，形狀各異，有圓形、方型、U 型等。其位置一般懸空安裝于箱內底部，與箱內導線及元器件保持足夠的距離。

2 溫濕度、加熱裝置的維護

2.1 一般原理

溫濕度傳感器采集環境溫濕度，轉換為電信號輸入到控制器，控制器預先進行溫濕度整定。達到整定值后內部繼電器節點閉合啟動除濕/加熱裝置，如圖1所示。

圖1 溫濕度控制器一般原理圖

2.2 常見故障

常見故障包括電源回路故障，溫濕度裝置控制器損壞，溫度、濕度傳感器損壞，加熱裝置故障，以及溫濕度參數整定不合理導致的相應故障。

2.3 解決思路

2.3.1 溫濕度采樣異常

裝置不顯示：首先，排查電源回路，檢查空開進/出線端電壓是否正常；其次，測量裝置兩側電壓是否正常；最后，若以上均無問題，則關掉電源逐一檢查導線是否導通。若電源回路正常，考慮裝置損壞，替換一個正常裝置以確定是否損壞。

顯示數值不正確：首先考慮傳感器損壞，用正常工作間隔的傳感器進行替換以確定其正常與否。若傳感器正常，排查傳感器到控制器的接線是否正確，線纜是否有斷線短接。若接線無異常，考慮溫濕度控制器損壞。

2.3.2 加熱器不熱

在有電源且滿足加熱條件情況下，測量加熱器兩端電壓是否有正常輸出，若輸出正常則加熱器故障，反之則控制器故障。

溫度控制器參數整定不合理導致加熱裝置無法啟動，可重新整定一個低啟動值進行試驗觀察。達到整定值未啟動加熱裝置，則考慮溫濕度控制器觸點損壞，可利用萬用表在達到整定值時測量溫濕度控制器的輸出電壓（測量時解開后級接線），若確認電壓不正常，考慮更換溫濕度控制器；若電壓正常，考慮溫濕度控制器底座損壞。加熱器裝置維護工作結束應逐一緊固驅潮加熱回路內二次線接頭，防止松動斷線。

3 加熱器的運行管理

3.1 日常巡視

加熱器是重點巡視檢查的項目。當氣溫低于5 ℃或濕度大于75%、高溫、設備超負荷運行、重大節假日（比如高考、春節）等應復查驅潮、加熱裝置是否正常。周期紅外測溫巡視變電站設備時，測試加熱器及其接線端子的溫度并作好記錄。

3.2 加熱器工程驗收

做好資料收集和圖紙審核工作。加熱器說明書及圖紙（布線）的收集有利于今后更好地開展運維工作。公司自2014 年以來先后新投運了1 座110 kV 金橋變電站和1 座35 kV 天福變電站，改擴建了2 座110 kV 變電站和3 座35 kV 變電站。所以如何對各變電站端子箱、機構箱、開關柜加熱器的驗收也進行了探討分析。

做好加熱器施工過程中的質量把控。其主要把控內容包括：對加熱器回路線徑的把控，盡量用4 mm2線，以保證回路正常運行或故障時電流的需要；對接線、布線的把控：加熱器二次接線排列須整齊美觀，固定牢固，接頭壓接銅絲無外露，接于端子線芯裸露部分不應大于5 mm，電纜線與帶電設備保持足夠的安全距離。嚴格按照施工工程設計要求，運維人員對本站端子箱、機構箱、屏柜內加熱器各裝置銘牌抄錄；備品備件：對加熱器備品備件進行整理收集，存于庫房，以備需要。

3.3 加熱器隱患排查

加熱器隱患引起設備事故。某500 kV變電站發生了一起因220 kV GIS 開關匯控柜內溫濕度控制器自燃，連鎖繼電器燒毀，部分屏內配線電纜絕緣燃燒受損，柜內信號回路、控制回路功能失效而導致斷路器異常跳閘的不安全事件，如圖2所示。

究其原因，是匯雙二線265 開關匯控柜內溫濕度控制器外殼和底座均未采用阻燃材料，其內部元件故障起火燃燒導致265 開關控制回路功能紊亂而跳閘。

針對該事件，公司運維檢修部組織開展了對所有12個變電站的匯控柜、機構箱、端子箱、開關柜內的溫濕度控制器的專項隱患排查和測溫工作。其中也發現了不少問題，比如：加熱器溫度過高，二次接線頭子烤焦現象；（加熱器裝置和其他二次接線靠得太近；某一新投運端子箱內加熱器無獨立的電源空氣開關控制；加熱器裝置固定不牢固，螺絲松動；測溫發現幾個開關機構內的加熱器溫度過高。

圖2 燒毀后的265開關匯控柜

針對變電運維人員在隱患排查中發現的問題，運維檢修部安排人員對機構箱、匯控柜、端子箱內的加熱器回路進行了技術改造，加裝了空氣開關，更換了加熱器等，對加熱器控制方式也提出了新的要求。

4 結束語

加強加熱器的維護與運行管理，為變電站的安全運行創造重要條件。變電站加熱器的運行維護是變電運維人員的工作之一，運維人員應具有較強的工作能力，熟練的操作技能，強烈的責任心，及時定期全面的對加熱器進行檢查和維護，一旦發現缺陷和異常必須采取措施予以改善、更換及處理，保證主設備良好的運行狀態。