電力變電站一次設備檢修試驗風險

山西焦煤西山煤電電力分公司 田惠川

變電站的設備維護包括對變電站設備的定期檢修、試驗，如變壓器、斷路器和隔離開關(guān)等。當設備出現(xiàn)故障時，變電檢修人員會分析故障的原因及時修復故障，替換或修復損壞的零件，為變電站提供正常功能，以確保變電站正常運行。隨著設備運行年限的不斷增長，設備老化及磨損的問題逐漸嚴重，電力消耗也在增加[1]。伴隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展以及城鎮(zhèn)化的進一步普及，社會中各類用電設備的穩(wěn)定性在很大程度上依賴于變電站設備的穩(wěn)定和安全，所以企業(yè)必須加強變電站設備的維護。具體來說，變電站應該加強對原始設備功能的控制。及時檢測和診斷故障，妥善改進變電站設備的常規(guī)定期維修，以便電力企業(yè)能夠有效降低發(fā)電的成本。

在維修模式下，使用變電站設備可識別潛在的安全威脅，并及時接受科學處理，防止盲目使用傳統(tǒng)的定期維修方式來維護設備。最大限度地節(jié)約用于變電站設備大修的財政和人力資源，有效而有針對性地維修變電站設備。對于電力企業(yè)，一次維修變電站可大大提高管理質(zhì)量和綜合設備分析，使初級設備的壽命有效延長，初級設備的可靠性和穩(wěn)定性也將提高，企業(yè)可節(jié)約資金來修復第一變電站，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟效率，使我們的智能網(wǎng)絡能夠正常工作。

1 變電站一次設備的檢修內(nèi)容

1.1 變壓器

變壓器為變電站內(nèi)重要一次設備，如果設備出現(xiàn)故障則會直接影響到變電站的正常運行，這時就需重視變壓器的檢修工作，故障主要分為滲漏油故障、溫度異常故障、變壓器引線故障、變壓器受潮引發(fā)故障等。如在變壓器外部發(fā)現(xiàn)有油光發(fā)黑的黏性物質(zhì)，那就是變壓器有問題，有很多種可能是由于油罐和各個零件之間的密封性不好、相關(guān)的焊件和鑄造質(zhì)量不合格、電力負荷過大、油體受潮等。異常的溫度失效是一種典型的失效形式，主要有變壓器散熱異常、超負荷運行、局部短路等，這些現(xiàn)象發(fā)生后都會引起變壓器的異常溫度。不管是什么類型的問題，都要認真處理并迅速修復。

對一次設備進行維修時應先對其接頭進行檢測，觀察其外表有無黏性的液體，然后再進行導線的接合，如果有松動說明引線有問題。導線檢查完畢后，根據(jù)引起溫度異常的根源確認有無安全問題。在維修過程中還要對所處的環(huán)境進行檢查，以防環(huán)境濕度引起問題，并對一次設備的絕緣狀況進行檢查，以避免由于年久失修而引起的絕緣失效。在發(fā)生局部失效問題后，在裝置工作過程中會產(chǎn)生一些不正常的聲音，一旦發(fā)生需要對其進行維修，以便從多個方面找出并消除其潛在的問題，從而保證其在變電站中的安全運行。

圖1 變壓器

1.2 斷路器

圖2 斷路器

在變電站中斷路器的各種安全隱患都有，其成因各異，維修時要根據(jù)其出現(xiàn)的各種問題進行針對性的檢查。

拒絕動作。主要是由蓄電池異常、回路控制異常、二次接線等引起，維修時應根據(jù)故障的成因進行有針對性地檢查；異常短路。是一種常見的失效，其原因是保護設備的錯誤判定和線路的錯誤，因此維修時要著重于斷路器的防護設備。

誤動故障。故障產(chǎn)生的起因是線路過電壓、接地導線的異常、零線故障等，維修時可將暫態(tài)過電壓過于緊密、接觸器的設定錯誤作為故障的重要標志。引起斷路器失效的因素有很多，但不管哪一類的失效都會帶來很大的危險，須加強對其維修工作的關(guān)注，嚴格檢驗裝置的各個環(huán)節(jié)，根據(jù)其特性進行分析，以便及時發(fā)現(xiàn)斷路器潛在故障隱患，防止故障危害電網(wǎng)穩(wěn)定性。

1.3 隔離開關(guān)

在變電站中隔離開關(guān)是一次設備中最常用的設備，其發(fā)生失效的可能性較大：如隔離開關(guān)長期維護不當并受到環(huán)境污染，很容易發(fā)生卡澀故障，繼而引起隔離開關(guān)銹蝕現(xiàn)象。如絕緣斷路器沒有正確地接通，則表明斷路器有可能發(fā)生絕緣斷路器的觸點失效，這種情況將會對變電站的安全和穩(wěn)定的工作產(chǎn)生很大影響，從而導致絕緣電路板和觸點的接點發(fā)生問題，導致接觸點表面的溫度發(fā)生劇烈改變。引起失效的主要因素有安裝不到位、制造工藝不規(guī)范等，例如選用的材質(zhì)不合適、接觸面區(qū)域太窄等。由于結(jié)構(gòu)上的原因，各變電站的結(jié)構(gòu)設計上的差別，使得一次隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)設計有差別，因此在進行隔離開關(guān)維修時，須著重于隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)設計。

對于斷路器的損壞，定期維修時要仔細察看斷路器的外觀，斷路器上有一個陶瓷部件的絕緣子，如果斷路器的表面損壞，會對陶瓷部件的絕緣性能產(chǎn)生一定的不利作用。對隔離開關(guān)的內(nèi)部零件進行檢查，發(fā)現(xiàn)里面有很多細小零件，這些零件的丟失并不會對它的工作造成很大傷害，但會提高它的故障發(fā)生率，所以要保證它的安全和可靠的運轉(zhuǎn)，就需注意它的完整性。

隔離開關(guān)是一次設備中使用最頻繁的一次設備，失效種類很多，所以必須認真處理。在檢修完畢后，要把檢查的整個流程和檢查情況都記錄下來，并對潛在的問題進行分析，如果有問題就須進行相應的測試，保證隔離開關(guān)問題能夠得到及時的修復。

1.4 互感器

除變壓器、斷路器和隔離開關(guān)外，變壓器和電流變壓器都是一次設備，在維修時也要對其進行維修。變電站一次設備的主要失效有變壓器，在實際運行中很可能會出現(xiàn)散熱異常、二次側(cè)斷開異常、絕緣部分損壞、單相接地、互感器燒毀等。變壓器這種變電站一次設備會出現(xiàn)超負荷運行、絕緣老化、半導體刷漆不均勻等問題，都會引起變電站的故障。另外，二次側(cè)開路、引線末端松散、設備緊固效果差、注油不達標等也會引起變壓器失效，從而使變壓器的工作性能受到嚴重的損害。在維修過程中，要根據(jù)電壓互感器與電流互感器實際狀況制訂全面的維修方案。

圖3 互感器

2 變電站一次設備檢修試驗方法

2.1 高壓配電裝置試驗

高壓配電裝置主要包括測量電氣設備、絕緣設備、開關(guān)設施構(gòu)成，在整個變電站的運行系統(tǒng)中占有舉足輕重的作用。根據(jù)變電站的實際工作，高壓配電網(wǎng)的工作以分配電能和接收工作為主，其測試方式有：對高壓配電網(wǎng)的各個絕緣部件進行測試；對有無泄漏的內(nèi)襯氣體進行測試。由于高壓配電網(wǎng)的容量大、測試起來較困難，且周圍有很多的擾動，會對高壓配電系統(tǒng)造成一定的影響，所以在檢修過程中須進行局部放電測試，確保整個系統(tǒng)的試驗效果。

2.2 電流互感器試驗

電流互感器在發(fā)生以上問題后經(jīng)常會發(fā)出異常聲響，導致電流互感器出現(xiàn)超負荷運行和短路情況。在進行電流互感器測試時，須遵循繼電保護、自動裝置等相關(guān)的規(guī)則，以防止發(fā)生故障。在完成以上工作后，要對低壓保險絲和高壓保險絲進行檢測并對其進行測試和工作，如檢測到保險絲有較大的熔斷，應馬上進行替換，對裝置的連接進行檢查，如沒有斷開或松散說明回路沒有任何問題，在回路轉(zhuǎn)換過程中不會出現(xiàn)接觸不佳故障。

2.3 主變壓器耐壓試驗

變壓器作為電力裝置之一，它在變電站中的作用是用EMT的基本理論來調(diào)整其交流電壓。變壓器一次設備由二次線圈、磁芯和初級線圈組成，在變電站工作時它可變換電流和電壓，并起到絕緣和穩(wěn)定的作用。一般在進行變壓器維修測試時可分為兩類：一類是進行局部放電測試，對其進行電壓測試，另一類是對其進行絕緣性能檢測。在進行正式測試前須根據(jù)實際操作和使用狀況制訂維修方案和測試計劃，以防止出現(xiàn)事故和潛在的危險。

2.4 自動化裝置風險預防

測控設備、交換機、同步相量獲取設備：自動設備的定驗最大的危險在于，與遠程通信或遠程通信中斷、信號錯誤或向調(diào)度主站發(fā)送遠程跳頻，遠動或同步相量獲取設備到各個級別調(diào)度通信中斷。在進行自動設備維修之前，特別是那些與計劃有關(guān)的遠程或同步相量儀等自動設備，一定要一一上報給各個部門，并在需要的時候關(guān)閉定檢或遠程遙信的遠程數(shù)據(jù)，重新啟動作業(yè)要一次一次地進行，防止出現(xiàn)以上情況。工作結(jié)束后，確定裝置運行良好，然后依次匯報工作結(jié)束，解除數(shù)據(jù)封鎖。

GPS同步對時裝置：GPS對時系統(tǒng)中最普遍的危險是時序誤差。在解決時間問題時，若使用GPS的同步對時設備，必須通知各個級別的調(diào)度部門，告訴他們在解決時間問題時會發(fā)生對時故障的危險，并在必要時將遠程或同步的數(shù)據(jù)收集設備關(guān)閉，以避免對時間造成誤差；保護信息子站。當要重新啟動安全資訊子站伺服器時，一定要逐一重新啟動，并確定重新啟動和調(diào)度通信是正確的，才能重新啟動其他伺服器，以保證有一部伺服器與各個層級的通訊是正確的，以防止兩部伺服器同時與計劃系統(tǒng)的通信出現(xiàn)問題。

3 變電站一次設備檢修的發(fā)展趨勢

對設備運行前、運行期的檢修以及對設備的及時檢修，共同構(gòu)成對變電站一次設備的完整檢修。在檢修前，為保證設備的最優(yōu)運行，必須對其所構(gòu)成環(huán)節(jié)進行實時監(jiān)測，尤其是風險點評估，依照風險等級進行重點巡視和監(jiān)測。運行期的檢查主要有定期檢修和臨時搶修。定期檢修是按照固定的計劃，在一定時間和范圍內(nèi)維修固定的設備元器件，了解當時設備的狀況、故障史和以前的維修方法。現(xiàn)有的供電企業(yè)維修方式多是建立在定期檢修的基礎上進行的。因為在人力、物質(zhì)和財政資源上存在巨大的盲點，無法應對緊急情況，而定期維修可很好地解決這些問題。

另外，伴隨著電力檢修技術(shù)的發(fā)展，“狀態(tài)修復”得到了更多地運用。所謂的“狀態(tài)修復”即通過監(jiān)測和評估電子設備的狀況，通過在線監(jiān)測技術(shù)，檢測到各種變電站目前的運行階段不正常的操作故障。作為實際故障的信息和其他綜合考慮，得到有關(guān)數(shù)據(jù)的詳細分析，以確定維修的時間和內(nèi)容。通過修復這種狀態(tài)，可開發(fā)出最實用的變壓器設備。在新情況下，必須堅持進行定期檢查檢修、及時增設符合當下科技發(fā)展的新檢修措施，不斷提高設備評估水平。未來應積極建立健全維修決策系統(tǒng)、早期預警機制，對電網(wǎng)設備、網(wǎng)絡技術(shù)和電網(wǎng)控制系統(tǒng)進行網(wǎng)絡監(jiān)控。開發(fā)和執(zhí)行強大的控制功能，發(fā)現(xiàn)廣泛的控制點，堅持高集成，在在線監(jiān)測系統(tǒng)中運行強大的變壓器設備集成系統(tǒng)，以實現(xiàn)對所有變壓器設備的全面控制。

總之，對于變電站一次設備的檢修和試驗工作來說，主要工作內(nèi)容就是對變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、互感器等重要設備進行檢修，對一次設備常見故障進行研究和分析，針對性提出規(guī)避風險的方法，避免因設備故障影響電力系統(tǒng)的正常運行。一般情況下，在試驗過程中大多采用的是高壓配電裝置試驗、電流互感試驗等方法，但具體還需要根據(jù)電力系統(tǒng)的運行情況進行調(diào)整。