變電運行故障處理中維護技術的應用探討

國網江蘇省電力有限公司蘇州供電分公司 沈 海 蔣 康

加強變電設備運行維護，能減少故障問題的產生，提高電能輸送效率及品質，為廣大用戶提供及時的能源供給，從而推動區域經濟的穩定持續發展，由此可見這項工作的重要性。根據對我國各地區變電站應用及發展現狀的調查，得知變電運行故障的頻繁出現在一定程度上阻礙了電力行業的前進腳步，因而必須積極探尋科學可行的應對措施，用以提高變電運行維護管理水平。

變電設備是確保電力系統運行可靠性的基礎，對電力能源的正常供應至關重要。但隨著智能變電站投入建設和使用，我們更清晰地發現了變電運行期間隱藏的安全隱患，設備故障問題層出不窮，如何提高變電運行安全性是當下一項具有研究價值的課題。為此本文從分析變電運行技術入手，針對現階段變電運行中的幾種常見故障提出了一些解決辦法，同時著重探究了變電運維技術的應用，希望對廣大從業者有所啟發。

1 變電運行技術概述

近年來我國科學技術日新月異，各行各業高度追求智能化、自動化的生產經營模式，電力行業作為推動國家經濟發展的支柱型產業，同樣需要通過技術上的革新展現自身價值，而變電運行技術在這方面便起到了不容小覷的作用。隨著變電運行技術在我國電力工程中的推廣使用，電能輸送效率有了顯著提升，以往輸電用電過程中出現的故障問題和安全隱患也逐漸得到了有效控制，電力系統及設備的安全性大幅提升，該模式下供電企業實現了電力設備的統一化管理調配，可見變電運行技術在電力工程領域占據著舉足輕重的地位。

變電站關乎電能的接收、轉換和配送效果，尤其隨著社會用電量的不斷增長，快速高效、安全可靠的能源供給，也成了供電企業在推進電力工程建設中需要解決的一項重點任務。從現實角度分析，若變電運行中某一環節出現錯誤，很有可能引發一系列的連鎖效應，繼而影響到其余電力設備的正常工作，最終產生大范圍停電的供電事故。我國智能變電站的建設力度不斷增大，從前管理低效、設備維護不及時等問題得到了一定改善，但基于系統構成的復雜化，仍需進一步加強設備故障處理和維護工作，同時謀求變電運行故障維護與計算機技術、網絡通信等高新技術的深度融合，以加快隱患排查速度，為電力系統運作能力及安全性的提供構建良好基礎。

2 變電運行常見故障及處理措施

2.1 斷電跳閘及處理

隨著社會發展節奏的持續加快，當代人對電能的需求量不斷上漲，尤其是如今很多大型工廠的正常運轉對電力能源的需求量極大，進而為電力系統運行增加了巨大負擔，故而現實環境中經常出現斷電跳閘的問題。若區域供電不穩定，斷電跳閘等現象頻發，那么必定會為當地居民的正常生活帶來不便，增加企業的經濟損失。斷電跳閘故障究其根本，是因為供電負荷過載所導致的，從原理上來講，只需確保電力設備的電壓、電流均處于正常符合參數的范圍內，便能有效規避以上問題的出現。具體解決可著手于以下幾個方面：

首先，根據保護動作診斷變電設備是否存在異常，期間工作人員需要從檢查線路CT端開始，順著保護范圍排查故障，將重點放在跳閘開關、流變等關鍵部位。當然，根據開關類型的不同，工作重點也應該做出相應的調整，如面對液壓型開關的檢查，要詳細檢查開關壓力是否處于標準數值范圍內。若涉及到的是電磁型結構的檢查，那么就需要將重點放在彈簧、開關動力保險等位置的檢查上；其次，低壓側變電設備保護動作的檢查也是非常重要的一部分，故障處理和維護環節同樣不能遺漏；最后，根據變電站跳閘故障的分析，發現主變差動區故障會引起主變三側跳閘故障，因而要結合這種現象進行詳細檢查，同時檢查過程中要強化設備保護工作，最大程度避免人為因素造成的判斷誤差[1]。

2.2 變壓器故障及處理

變壓器是變電運行中非常關鍵的一個結構，在很大程度上影響著電力系統的穩定性。根據現階段變壓器在電力系統中的使用來看，由于設備本身被長時間放置于露天環境中，因而受到的干擾性較強，其中雷電、臺風等惡劣天氣情況對變壓器正常運行的影響尤為明顯，這種情況下變壓器故障發生率也將大幅提升。并且隨著使用年限的增加，內部線路將出現一定的老化破損，繼而在后續使用期間發生線路短路等意外情況，大大降低變壓器的運行可靠性。

在變壓器故障處理階段，可根據其故障本身的表現有針對性地選擇相應的處理措施。變壓器故障的誘因一般包括兩方面，一方面是附屬線路出現問題，從而導致變壓器運行產生異常。通常情況下這類問題是易發現的，處理難度不大，只需詳細檢查線路的運行狀態即可；另一方面是變壓器本身存在異常。這類問題的處理難度相對較大，基本上很難在段時間內確定具體原因及位置，為此要從多個角度分析問題，如：檢查繞組線路是否出現短路問題、是否因為工作環境過于潮濕引發變壓器主體受損的情況等等。

2.3 接地故障及處理

接地故障是變電運行過程中的一種常見故障，同時也是設備運維工作期間極難避免的問題之一。通常情況下，一旦線路發生單相接地，不接地系統便會自動啟用消弧線圈來補償接地電容電流，起到消除接地點電弧的作用。但若超出消弧線圈的最大容量，很容易發生諧振過電壓，造成系統失去穩定性。

針對接地故障的處理，通常采用的方式是詳細檢查變電設備的運行狀態，逐一排查存在隱患的設備和元器件，最終鎖定故障位置和故障原因。同時在解決線路短路等問題的過程中[2]，為避免其它線路的正常工作受到干擾，應提前制定好線路調度計劃，并完成通報工作，將所有的前期準備安排妥當，減少不必要的麻煩和損失。除此之外，變電運行中還涉及到了很多諸如PT保險熔斷等的一般故障，在處理這類問題的時候，通用的辦法是先確定故障性質，根據故障的實際表現選擇性地展開進一步的核實和檢測，如通過檢測線路二次電壓來判斷保險熔斷故障類型，以此為依據制定科學可行的防范或處理措施，確保設備故障能在盡可能短的時間內得到解決。

3 變電運行故障影響因素

自然因素。對變電站設備運行的影響較大，具體表現為以下兩個方面：一方面，隨著變電設備使用年限的增加，相應地設備磨損和老化程度也會逐漸加重，這時發生故障的幾率便會顯著提升。如電抗器、變壓器等設備經過長時間的使用，內部發熱情況越來越嚴重，此時線路絕緣性將大幅降低，線路老化問題也愈加突出，進而引發系統短路斷電等供電事故，為廣大用戶的正常用電帶來不便；另一方面，架空類的線路極易受到雷擊及各類因素的影響，從而產生大電流沖擊，對變壓設備的絕緣部分造成較大的損壞，情況嚴重時，還會造成導致設備爆炸、火災等狀況。

人為因素。同樣對變電運行故障的發生、診斷和處理有著關鍵性的影響，是在實施設備維護期間應嚴加控制的一項內容。首先，出于專業水平較差的問題，很多人員在安裝操作設備的過程中頻繁出現錯誤，這樣便為后續變電站的運行使用埋下了較大安全隱患，設備出現故障的可能性大大增加。再加上有些工作人員的安全用電意識薄弱，實際操作環節沒有嚴格按照相關標準進行操作，遺留了許多技術漏洞，導致電力系統安全性受到不良影響。

管理方面。變電運維安全管理是控制設備故障的一項重要手段，通過定期檢查設備的運行狀態，有利于及時發現設備有無異常，從源頭消除設備故障的隱患，從而有效規避不必要的損失。但實際上，如今仍有很多供電企業不重視變電設備維護管理方面的工作，目前尚未形成一套完善的設備檢修維護制度，因而故障問題時有出現：一來企業的運維工作執行效果較差，并且很多工作人員本身沒有掌握豐富的專業知識和實踐經驗，這種情況為防范故障問題帶來了較大的困境；二來變電設備的數量較多，尤其是隨著近年來智能變電站的進一步推廣與深入發展，變電設備的數量和復雜性都只增不減，此時在變電運維管理中落實設備的周期性檢查工作就顯得尤為重要，但事實上這項工作的推進效果并不好，企業監管力度較差，很多安全隱患沒能得到及時的發現和處理。所以在接下來的時間里，要強化變電運行故障的監管和設備維護工作。

4 變電運行故障維護處理策略探析

4.1 加強設備運行巡檢

通過日常巡檢，能及時發現變電設備運行過程中表現出來的異常狀況及缺陷，提高檢修效率，避免造成更大的電力事故，所以說設備運行巡檢是非常重要的一項工作。同時開展變電設備隱患排查治理工作，對難以消除的缺陷隱患落實相應運維保障措施，確保設備安全運行。強化設備帶電檢測管理，在夏季高溫高負荷期間開展一次對所有輸變配設備的專項帶電檢測工作，通過紅外測溫、局放檢測、變電站巡視機器人、單兵巡檢裝備等先進帶電檢測手段，掌握設備運行數據。

強化狀態檢測技術應用，通過安裝變壓器油色譜分析、鐵芯夾件接地電流檢測、避雷器泄漏電流在線檢測裝置，加大紫外檢測儀等帶電檢測裝備配置力度，提升狀態管控力度。加強比對分析，及時發現和處理設備潛在缺陷及隱患，保障設備可靠運行。依托大數據分析技術，建立融合物聯網、檢測等數據的設備狀態自動分析模型，挖掘缺陷、故障等數據價值，提升狀態預警能力。加大重載設備維護力度，縮短巡視和帶電檢測周期，重點做好高溫、高負荷下充油充氣設備油位、氣壓及滲漏情況檢查，主變油溫及風冷系統檢查，生產場所空調及排風設施維護等相關工作。

4.2 做好設備季節性運維工作

在變電運行故障防范和處理中應加強季節性運維管理。春季期間，加強變電站鳥害、異物及周邊隱患治理工作，重點巡視場地有無銅（鐵）絲、飄帶等各類遺留物、驅鳥設施設備是否運行正常，防止因鳥害（異物）導致設備跳閘；梅雨季節期間，加強戶外端子箱、機構箱、匯控柜等箱門密封及除濕裝置運行情況、開關柜室空調狀態巡視檢查，防止因受潮引起絕緣事故；汛期期間，加強變電站排水系統運行工況、房屋滲漏水、防汛器材配置情況巡視檢查，確保在惡劣天氣（特大暴雨、連續強降雨、臺風等）情況下運行正常，防止水淹事故發生。

迎峰度夏期間，加強對變電站充油（充氣）設備油溫、油位巡視檢查，大負荷期間增加紅外測溫頻次，及時發現并消除發熱缺陷，確保設備安全運行；秋冬季節期間，加強防小動物設施檢查，重點檢查進入控制室、電纜夾層、保護室等的電纜孔洞及電纜豎井，確保封堵嚴密，防止因小動物導致設備跳閘；霧霾天氣期間，加強設備沿面閃絡和放電現象巡視，重點檢查瓷質污穢情況，及時開展夜間熄燈巡視，防止污閃事故發生。

4.3 完善運維管理制度

落實變電設備主人制，可提升變電站設備運維管理水平，激發人員工作積極性、主動性和創造性。變電運行人員作為設備主人，應全面熟悉和掌握所轄變電站的站容站貌情況及變電主輔設備的運行狀況，每月至少開展一次對所轄變電站的全面巡視及紅外測溫工作，根據《國家電網公司變電運維管理規定》等標準要求，按規定開展變電運行維護工作。設備主人應規范開展設備巡視、日常維護、兩票管理、倒閘操作、異常及事故處理等日常業務；落實設備狀態評價要求，參與精益化管理評價、年度狀態評價和動態評價，重點開展缺陷、隱患跟蹤管控工作；參與檢修過程管控，主要開展檢修前準備、檢修工程監管、檢修質量驗收等工作；全過程負責變電站智能運檢和運維一體化工作。對于新技術和新設備的應用，認真開展前期培訓工作，使其成為真正的變電運維“全科醫生”。

綜上，變電運行故障對電力系統的安全性造成了不良影響，導致區域用戶的基本用電需求得不到滿足，甚至引發了諸多電力安全事故，因而廣大從業者必須對此予以高度重視。為優化變電設備故障處理效果，應加強變電運維技術的科學使用，做好變電設備的日常巡檢工作，盡快完善設備維護管理制度，規范有序地推進各項工作的執行，從而全面提升電力系統運行可靠性。