強化城鎮配電網電氣設備安全的技術和管理措施

國網安徽省電力有限公司岳西縣供電公司 李 揚 何 彬 國網安徽省電力有限公司安慶供電公司 程 敏

1 引言

電氣設備體系中一部分是在室內工作，其他部分則在室外運行，如電線、變壓器、斷路器等。由于天氣、溫度、環境等自然條件和人為等因素的影響，電器設備很可能出現各種故障，導致電網運行安全面臨著較大的風險，因此必須對其進行科學、合理的管理與維護。隨著電力裝備的軟硬件水平和技術水平的不斷提高，電力管理也日趨現代化，通信、測量、事故報警、故障排除等都在逐步向智能化方向發展，在線監測與檢修技術成了配電網電氣設備安全管理的重點。

2 電氣設備的安全與工作環境

2.1 電氣設備的內在安全

電力設備內在的安全特性與其內在的安全技術密切相關，是造成電力設備安全隱患的根本原因。因而，在電力設備安全評估中，其內在安全是首要考慮的因素。在我國，各種電氣設備的設計、制造均應嚴格遵守國家電氣設備安全技術規范及各種電器設備的有關規定。

2.2 電氣設備運行環境

電力系統的工作環境既有自然環境，也有客觀環境。自然環境指的是靜電、閃電、閃電等；客觀環境是指電力裝置所在的工作環境。電力設備的工作環境是否良好，直接關系到電力設備的正常使用。靜電放電、電弧等，易引發火災、爆炸等事故；在潮濕的環境下，電氣設備易出現漏電、短路等故障；溫度過高，會導致電器絕緣層老化、爆裂，從而產生漏電。一個良好的通風、干燥、常溫、無塵、無靜電的工作環境，能使電氣長期安全穩定地運行，從而極大地降低了電氣設備的失效和事故的可能性[1]。

3 電氣設備安全管理中的幾個常見問題

3.1 電力設備的狀態無法用直觀的方式來體現，從而對設備的檢查、檢修質量造成一定的影響

根據國家和電力行業的法規和規章，為了解設備的狀態和狀態，操作人員會通過監控、測量、檢測等手段來記錄設備的狀態，但這些數據一般都是作為文件來保存的，只有在進行數據分析的時候，才會被提取出來，并不能直接反映出設備的狀態。在例行的例行檢查和檢修中，具有高度責任感的操作、檢修和管理人員要時刻牢記設備存在的隱患、缺陷和異常情況，并進行重點的檢修和保養，但即便如此，也不可能把每一臺設備的異常情況都記得清清楚楚。操作與檢修工作經驗相對較少、責任心較差的操作人員，更是難以保障設備的檢查與檢修質量。從而造成設備隱患、缺陷惡化程度無法監控、缺陷處置無法“閉環”，嚴重影響了系統的安全、穩定運行。

3.2 缺陷檔案不完整，對電氣設備常見缺陷上報不規范、不具體

現有的電力設備缺陷統計僅記錄變電站名稱、名稱、編號、缺陷內容、發現人員和發現時間等方面的信息，使生技處難以統計、監測缺陷和缺陷的質量，以及正確地分析設備的安全操作。此外，通過對電力設備的故障對比分析可以看出，應急事故、重大事故性質較重，危害性較大，特征鮮明，容易被發現和判定；而一般缺陷的性質較輕，威脅程度較低，特征不清楚，難以被發現，無法做出正確的判斷。因此，操作人員在報告設備故障情況時，由于自身專業水平和所處工種的不同等原因，對設備、設備、系統等缺乏足夠的認識，無法對設備的共性故障進行正確的分析和判斷，導致報告的設備質量狀態與實際情況有很大的差別，這就給檢修和生技部的消缺工作帶來了一些難度[2]。

3.3 未按時購置備件，從而影響電力設備的正常使用

在日常的消缺工作中，經常會出現由于無法按時購買到的零部件而導致的故障處理延遲，這不僅會影響到原計劃的完成，也會影響到設備的正常檢修工作，同時也會導致設備故障因為沒有得到及時的處理而惡化，從而危及設備自身和系統的運行安全。當前，電力產品的使用狀況有新舊程度不一，產品品牌不一；由于電力技術的迅速發展，以及市場環境的變化，導致了產品的更新換代，生產企業的轉產、倒閉或被兼并，使得備品備件等的采購變得較為困難。此外，由于物料集中采購過程中存在的管理問題，導致零部件等物料無法按時到位。

4 配電網絡電氣設備的安全技術和安全管理

4.1 改善電氣設備的在線監控和狀態維護技術

4.1.1 在線監測技術

電容型設備的在線監測。電容式套管、電容式變壓器、耦合電容式電容器等都是用電容串聯構成的，其主要測試狀態量有泄漏電流、電容和介質損失系數。電容式器件的漏電檢測信號是從終端屏幕上獲取的，通常為mAh，因為目前的電磁環境很容易受到強電磁場的影響，所以需要有較好的抗干擾性，對應的電容值由測量的漏電和操作母線電壓轉換而得。電容式儀器中，介質損失的檢測是一項較為敏感的測試項目，能檢測出整個電器的絕緣材料有無潮濕、老化、老化等問題[3]。監測線路原理如圖1所示。

對避雷器進行在線監控。變電所使用的避雷器可以為檢修MOA，采用全電流測量儀、零序法和電流法對其進行在線監測，主要是對氧化鋅避雷器的阻性電流、電容電流和全電流進行實時監測。通過對全電流的監控，可以看出氧化鋅避雷器的受潮情況，而阻性電流的改變能敏感地反映出其絕緣狀態和閥片的損傷，因此對其進行在線監控尤為重要。

在線監測變壓器。重點是在線的油層析和鐵心的多點接地，通過對油浸式變壓器的溶氣分析，可以及時、高效地檢測出油浸式變壓器的過熱性、電弧性故障，如圖2所示。而過熱的變壓器油會分解成氫、甲烷、乙烯和丙烯，而絕緣物質在高溫下也會分解出一氧化碳和二氧化碳。在變壓器內部出現故障時，所產生的特性氣體超過了正常范圍，這時，在線監控系統就能利用三比法或其他分析手段來進行判斷，從而為故障診斷提供依據。通過對基于檢修IEC的改進，采用C2H2/C2H4作為縱軸和橫軸C2H4/C2H6的三個區域，對三種不同的故障狀況進行了分類。當鐵心有兩個或更多個點接地時，接地點將會產生一個封閉的環路，從而產生環流，從而產生局部的過熱，導致油分解，降低絕緣性，嚴重時會使鐵心硅鋼片燒毀，發生重大事故，因此必須加強對變壓器鐵芯多點接地的在線監測。

紅外測溫技術。紅外測溫技術是一種將光學成像與圖像處理技術相結合的技術，其是一種利用紅外傳感器檢測目標的紅外輻射，并將其轉化為可視化的圖像，實現對目標表面溫度場的實時、快速和安全。現有的紅外測溫器可以精確地檢測到-20～200℃的發熱點，并能在一定的距離內對發熱點進行實時定量檢測，具有較高的靈敏度，而且不會受到電磁場的影響，可以較好地檢測到電線連接、線夾和電力裝置中的局部過熱。在每年的迎峰度夏工作中，尤其是在降雨頻繁的情況下，電力設備的熱失效較常見，這時，紅外線成像設備就起到了很大的作用。如圖3所示。

4.1.2 電氣設備檢修技術

變壓器檢修技術。在變壓器檢修技術中，其最重要的目的和需求，就是要使其具有較好的電壓變換能力，并具有較高的輸出功率，從而達到最佳的運行效果。在變壓器檢修技術的運用中，經常要先弄清故障的種類，對目前的常見故障進行深入的剖析，從而正確地把握故障的種類，制定出一套完善的檢修處理方案。目前，變壓器的主要故障有局部放電、線圈絕緣、短路等，因此檢修人員要根據不同的故障類型，對其進行針對性的分析，掌握其運行參數和性能狀態，以便更好地實現對于故障原因的準確判定，便于制定較為良好的故障修復方案。為最大限度地提高變壓器的檢修效率，必須重視引進和采用先進的技術，如通過無損檢測技術，可以實時掌握故障的位置，并對故障進行最優的處理，從而使變壓器恢復到最佳狀態，從而防止故障的進一步惡化。

斷路器檢修技術。在電器檢修時，還要注意高壓開關，其是目前比較常用的一種高壓電器，是一種用于電力系統的繼電器。這種裝置一旦發生故障，不僅會使繼電器失去應有的功能，而且還會造成很大的危險，嚴重的話，還會造成停電故障。根據高壓斷路器的工作情況，特別是在過去的時間里，經常出現的機械卡滯現象，因此必須時刻掌握高壓斷路器的工作狀態，并對異常的位置進行精確的調整，從而保證高壓斷路器的工作性能。根據高壓斷路器的工作特性，在檢修技術應用中，經常要采取有效的預防性措施，對某些嚴重卡澀部位進行必要保養處理，促使其能夠始終保持較為良好的運行狀態，降低該區域出現故障問題的概率。當高壓斷路器頻繁出現故障時，必須進行更換，避免簡單的檢修，從而最大限度地利用高壓斷路器的使用價值。

隔離開關檢修技術。在電氣設備檢修時，要注意高壓絕緣開關，其功能是將斷電部件和帶電部件進行有效的絕緣，一旦絕緣開關出現了嚴重的故障，也會導致嚴重的事故。本文從絕緣開關的常見故障類型出發，指出其中最常見的失效形式就是不能進行有效的耦合，從而使隔離開關在合閘時不能達到預期的要求，從而引發一系列的故障。在分析絕緣開關不能實現的原因時，通常會受到多種因素的影響，如絕緣開關的設計有較大的偏差，圓柱接觸器和觸片的設計不能達到標準、可靠的要求，容易發生較大的彎曲變形，從而導致其無法發揮出應有作用價值。為更好地優化隔離開關的檢修效果，在選擇高質量的絕緣開關的同時，還應注意對關鍵部分的優化，如通過銅套對固定螺絲進行有效的改造，從而達到更好的使用效果，從而避免經常發生的接觸面問題。當然，在使用隔離開關檢修技術時，也要顯示出很強的實時控制作用，可以及時掌握隔離開關的工作狀態，以便及時發現故障，并做好檢修和檢修的準備。

4.2 加強對電力設備的常規檢查和預防性測試

引起電器設備故障的原因多種多樣，定期維修也較為復雜，所以在維修中要遵循一些執行規則，并根據相關的程序來處理。一旦設備出了問題，就必須搞清楚問題的根源才能進行維修。在開始維修之前，應首先了解出現的問題狀況。比如接觸器、繼電器動作后不返回，彈簧脫落，爆裂，電源不靈活，不能正常工作。在檢修電器的線路時，首先要對電線的連接部位和熔斷器進行處理，這樣就可以在不破壞設備的前提下進行預防性的監控，根據工作的實際，電源是一種常見的電器故障，必須進行檢查[4]。

4.3 加強電氣設備缺陷記錄工作

設備的周期性故障記錄，既可以反映電器的工作狀況，也可以通過對電子設備的數據進行整理、匯總，查詢電子設備的檢驗記錄，從而可以對以后出現的新的電氣設備的故障進行分析。維護人員可以根據數據記錄，對電器設備的日常操作進行檢查，從而可以有效地改善設備的維修質量，減少故障的處理，為制定電氣設備的預防性試驗計劃提供參考。

4.4 重視環境對設備的影響

如果電氣設備周邊的環境改變，勢必會影響到設備的正常工作。所以，在季節轉換期間，由于氣溫升高或降低，要根據季節的變化對電器設備進行維修，并根據使用狀況適當增加維修次數，以防患于未然，確保電器設備的安全運行。

5 結語

總之，配電網絡的電力設備是電力系統的重要組成部分，因此在日常的生產和管理中，要加強對電力設備的安全管理。面對各種類型的電力設備，在日常運行中，除了要采取有效的安全措施，還要制訂嚴格的監控措施。在生產管理中，對作業秩序進行規范，確保了配電網絡的正常運行。通過這種標準化的管理方式，可以最大限度地發揮配電網的功能，減少因各種故障引起的設備損耗。