變電站運(yùn)維管理中設(shè)備故障原因及處理研究

盧奕涵

（鹽城工學(xué)院，江蘇 鹽城 224051）

變電站是用電單位與電場(chǎng)之間進(jìn)行電力傳輸?shù)闹匾獦屑~，供電站質(zhì)量會(huì)直接關(guān)乎用戶(hù)的用電體驗(yàn)。雖然運(yùn)維管理工作并不是由供電單位進(jìn)行負(fù)責(zé)，但是一旦出現(xiàn)了問(wèn)題，也會(huì)直接影響供電單位的信譽(yù)、形象。另外，變電站是城市中電力系統(tǒng)的核心組成，變電站工作質(zhì)量直接代表了電力系統(tǒng)是否實(shí)現(xiàn)科學(xué)運(yùn)轉(zhuǎn)。為此，只有了解變電站日常運(yùn)維管理中設(shè)備的故障原因，并應(yīng)用安全、科學(xué)、先進(jìn)的處理方式進(jìn)行運(yùn)維，才能進(jìn)一步提升變電站的穩(wěn)定性與可靠性[1]。

1 變電站運(yùn)維管理中設(shè)備的故障原因

1.1 設(shè)備老化

過(guò)往變電站運(yùn)維管理中的設(shè)備故障問(wèn)題比較常見(jiàn)的一種原因是設(shè)備老化，變電站中的一些設(shè)備使用年限較長(zhǎng)，已經(jīng)達(dá)到了無(wú)法繼續(xù)使用的狀態(tài)，再加上老化設(shè)備沒(méi)有開(kāi)展及時(shí)的維修與養(yǎng)護(hù)工作，導(dǎo)致運(yùn)行中出現(xiàn)很多棘手的問(wèn)題，不僅會(huì)產(chǎn)生內(nèi)耗，還會(huì)出現(xiàn)斷電等不良情況，會(huì)直接影響變電站運(yùn)維管理的開(kāi)展質(zhì)量與進(jìn)度。同時(shí)，變電站管理人員維護(hù)工作開(kāi)展不及時(shí)，很多老化設(shè)備的問(wèn)題難以發(fā)現(xiàn)、解決。值得注意的是，變電站運(yùn)維管理工作是一項(xiàng)綜合性、難度性較高的任務(wù)，需要管理人員具備極強(qiáng)的責(zé)任感，才能提升變電站運(yùn)維管理水平。但現(xiàn)實(shí)情況卻是故障設(shè)備仍然投入了使用中，給變電站的日常運(yùn)行造成了較大的安全隱患。

1.2 人為因素

除了設(shè)備老化問(wèn)題外，人為因素也是引發(fā)變電站設(shè)備故障的主要因素，會(huì)直接影響變電站的運(yùn)維管理水平。人為因素主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：第一方面，變電站內(nèi)部工作人員的操作水平和業(yè)務(wù)能力參差不齊，很多工作人員不具備專(zhuān)業(yè)的管理經(jīng)驗(yàn)與管理知識(shí)，難以在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)設(shè)備中存在的故障，再加上自身能力有限，沒(méi)有在新時(shí)期下更新自身的知識(shí)儲(chǔ)備與技術(shù)儲(chǔ)備，導(dǎo)致掌握的技術(shù)難以滿(mǎn)足變電站設(shè)備故障的解決需要，甚至還會(huì)因操作不科學(xué)、不合理等問(wèn)題而引發(fā)設(shè)備出現(xiàn)更為嚴(yán)重的故障。變電站當(dāng)中設(shè)備較多，針對(duì)一些組裝結(jié)構(gòu)且較為復(fù)雜的設(shè)備難以實(shí)現(xiàn)科學(xué)的操作，進(jìn)而引發(fā)設(shè)備故障問(wèn)題[2]。第二方面，變電站運(yùn)維管理人員在日常運(yùn)維管理當(dāng)中，為了節(jié)省更多的時(shí)間，沒(méi)有按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)定進(jìn)行操作，違規(guī)的操作行為比較常見(jiàn)，會(huì)直接引發(fā)設(shè)備出現(xiàn)故障問(wèn)題，甚至還會(huì)威脅自身的生命財(cái)產(chǎn)安全，造成難以彌補(bǔ)的后果，可以說(shuō)人為因素給變電站運(yùn)維管理工作造成了很多不便。

1.3 缺乏安全意識(shí)

變電站的運(yùn)維管理是一項(xiàng)系統(tǒng)性較強(qiáng)、復(fù)雜性較為明顯的一項(xiàng)作業(yè)，在工作開(kāi)展中需要運(yùn)維管理人員自身具備超高的安全意識(shí)，才能降低變電站設(shè)備出現(xiàn)故障的概率，進(jìn)而提升運(yùn)維管理水平。但是變電站的運(yùn)維管理現(xiàn)狀卻不容樂(lè)觀(guān)，很多運(yùn)維管理人員在上崗之前沒(méi)有接受過(guò)專(zhuān)業(yè)的安全培訓(xùn)，缺乏良好的安全意識(shí)，自身的責(zé)任感使命感不強(qiáng)，導(dǎo)致在日常運(yùn)維管理工作開(kāi)展中，只是按部就班地檢測(cè)設(shè)備，甚至針對(duì)一些重要設(shè)備沒(méi)有開(kāi)展全方位檢查，這也就導(dǎo)致設(shè)備中的潛在故障問(wèn)題沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)。另外，變電站的運(yùn)維管理需要投入大量的資金來(lái)進(jìn)行維持，但是變電站電力設(shè)備在擴(kuò)建、增加時(shí)，運(yùn)維管理工作人員并沒(méi)有采取合理的方法來(lái)減少資金的支出，設(shè)備在變電站內(nèi)隨意擺放雜亂無(wú)章，進(jìn)而加大了設(shè)備故障的概率，會(huì)影響到變電站運(yùn)維管理水平。

1.4 缺乏健全的設(shè)備管理制度

變電站只有具備健全的管理制度，才能約束管理人員的行為，這也是保障變電站高效運(yùn)行的重要前提。因此，需要進(jìn)一步完善設(shè)備管理制度來(lái)促進(jìn)工作質(zhì)量的提升。從當(dāng)前來(lái)看，變電站的運(yùn)維管理水平還有待提升，也正是過(guò)往管理中存在制度缺失這一問(wèn)題，導(dǎo)致運(yùn)維管理人員在工作開(kāi)展中無(wú)章可循，進(jìn)而導(dǎo)致設(shè)備故障問(wèn)題不斷出現(xiàn)。此外，變電站及時(shí)建立了相關(guān)的管理制度。但是由于工作人員的綜合素質(zhì)問(wèn)題，導(dǎo)致對(duì)制度中的內(nèi)容沒(méi)有嚴(yán)格落實(shí)執(zhí)行，所有內(nèi)容都流于形式，沒(méi)有真正發(fā)揮出管理制度的價(jià)值，難以科學(xué)規(guī)避設(shè)備故障問(wèn)題。針對(duì)一些已經(jīng)出現(xiàn)故障的設(shè)備，運(yùn)維人員在日常的運(yùn)維過(guò)程當(dāng)中沒(méi)有做到第一時(shí)間上報(bào)，上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)也沒(méi)有及時(shí)掌握變電站的實(shí)際運(yùn)行情況，因此提升變電站的運(yùn)維水平也就變得十分困難，甚至還會(huì)影響整個(gè)電力行業(yè)的健康發(fā)展。

2 變電站設(shè)備運(yùn)維管理中設(shè)備故障的處理技術(shù)與方法

2.1 變電站設(shè)備跳閘的故障處理

某地區(qū)500kV 變電站在開(kāi)展直流工程時(shí)進(jìn)行短路試驗(yàn)的過(guò)程中，因220kV 間隔采樣合并單元所提供的電流量有所區(qū)別，所以導(dǎo)致變電站500kV 的主變差動(dòng)保護(hù)、母線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)、線(xiàn)路差動(dòng)保護(hù)不規(guī)范動(dòng)作等，引發(fā)變電站出現(xiàn)線(xiàn)路跳閘問(wèn)題，尚未造成負(fù)荷損失。

2.1.1 線(xiàn)路跳閘

變電站日常運(yùn)維管理中一旦出現(xiàn)了線(xiàn)路跳閘問(wèn)題，技術(shù)人員需要第一時(shí)間開(kāi)展全方位檢查工作，檢查范圍以線(xiàn)路CT 和線(xiàn)路出口為主，如果范圍檢查后發(fā)現(xiàn)情況正常，則需要檢查跳閘開(kāi)關(guān)。一般情況下，開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)以彈簧結(jié)構(gòu)、電磁結(jié)構(gòu)、液壓結(jié)構(gòu)為主，彈簧結(jié)構(gòu)需檢查儲(chǔ)能；電磁結(jié)構(gòu)需檢查保險(xiǎn)動(dòng)力接觸；液壓結(jié)構(gòu)需檢查壓力。在檢查后如若排除了異常，則不斷嘗試送電。

2.1.2 主變低壓開(kāi)關(guān)跳閘與處理

主變低壓開(kāi)關(guān)出現(xiàn)跳閘最為常見(jiàn)的情況分為三種，分別為母線(xiàn)故障、越級(jí)跳閘、開(kāi)關(guān)跳動(dòng)。判斷方法以檢測(cè)一次設(shè)備、二次設(shè)備來(lái)判定故障問(wèn)題。若是主變低壓側(cè)出現(xiàn)了過(guò)流保護(hù)動(dòng)作，技術(shù)人員則可以對(duì)設(shè)備、保護(hù)動(dòng)作的實(shí)際情況開(kāi)展故障判斷。第一種情況，主變低壓側(cè)過(guò)流保護(hù)動(dòng)作單項(xiàng)指標(biāo)。通過(guò)此類(lèi)分析可以直接排除主變低壓開(kāi)關(guān)誤動(dòng)、拒動(dòng)。在對(duì)設(shè)備故障檢測(cè)后，確定為線(xiàn)路故障、母線(xiàn)故障。設(shè)備二次檢查時(shí)，重點(diǎn)檢查設(shè)備保護(hù)壓板。針對(duì)一次設(shè)備的檢查，可以通過(guò)此流程來(lái)進(jìn)行重點(diǎn)檢查：“主CT、母線(xiàn)、母線(xiàn)所連接設(shè)備、線(xiàn)路出口”。第二種情況，主變低壓側(cè)過(guò)流保護(hù)動(dòng)作與線(xiàn)路保護(hù)動(dòng)作并存。過(guò)流與線(xiàn)路共同出現(xiàn)保護(hù)動(dòng)作時(shí)，如果未出現(xiàn)開(kāi)關(guān)跳閘現(xiàn)象，則可以斷定為線(xiàn)路故障問(wèn)題。因此，技術(shù)人員在對(duì)過(guò)流和線(xiàn)路進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，需要檢查整個(gè)線(xiàn)路，以及故障線(xiàn)路CT，直至線(xiàn)路出口。在確認(rèn)主變低壓側(cè)CT 無(wú)異常故障的情況下，便可認(rèn)為是線(xiàn)路開(kāi)關(guān)拒動(dòng)故障。針對(duì)這一故障的處理方法較為簡(jiǎn)單、便捷，只需要技術(shù)人員把拒動(dòng)開(kāi)關(guān)刀閘拉開(kāi)，給設(shè)備送電，就可以進(jìn)行開(kāi)關(guān)的故障處理[3]。

2.1.3 主變?nèi)齻?cè)開(kāi)關(guān)跳閘處理

主變?nèi)齻?cè)跳閘指的是主變內(nèi)部、差動(dòng)區(qū)、側(cè)開(kāi)關(guān)連線(xiàn)故障而引發(fā)的開(kāi)關(guān)跳閘問(wèn)題，具體的誘發(fā)原因需要結(jié)合設(shè)備的具體故障情況進(jìn)行分析。若瓦斯出現(xiàn)保護(hù)動(dòng)作，則可以基本斷定為二次回路、變壓器出現(xiàn)了問(wèn)題。在確定故障情況后，從四個(gè)方面進(jìn)行檢查診斷。第一，二次回路的接地問(wèn)題和短路問(wèn)題；第二，壓力釋放時(shí)是否存在異常動(dòng)作；第三，呼吸器是否出現(xiàn)噴油情況；第四，變壓器是否冒火星、變形。如果檢測(cè)均無(wú)異常，且出現(xiàn)了無(wú)差別的保護(hù)動(dòng)作，則需檢查CT范圍內(nèi)的故障問(wèn)題。還有一種情況為，瓦斯、差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作共同出現(xiàn)，則可大體判斷為變壓器設(shè)備出現(xiàn)故障，需開(kāi)展后續(xù)措施。

2.2 電壓互感器故障與處理

變電站的設(shè)備故障中，因電壓互感器設(shè)備的故障而引發(fā)的運(yùn)行故障，技術(shù)人員在發(fā)現(xiàn)開(kāi)關(guān)出現(xiàn)跳閘、熔斷器中斷的情況時(shí)，需第一時(shí)間關(guān)閉開(kāi)關(guān)，并立即更換熔斷器。如果在開(kāi)關(guān)關(guān)閉后，熔斷器更換后，電壓互感器仍然存在故障問(wèn)題，這時(shí)需技術(shù)人員結(jié)合變電站電流表，檢查電壓互感器的二次回路，若是電流表中并未出現(xiàn)數(shù)值，則可大體斷定為出現(xiàn)故障是由電壓互感器二次回路時(shí)出現(xiàn)短路問(wèn)題而引起。此外，針對(duì)電壓互感器是否存在二次回路這一問(wèn)題，需要技術(shù)人員查看功率表指數(shù)，以及電壓表顯示內(nèi)容后再確定，隨后結(jié)合相關(guān)的處理技術(shù)予以解決。若是技術(shù)人員在設(shè)備檢測(cè)中，發(fā)現(xiàn)設(shè)備器件出現(xiàn)了短路、線(xiàn)路老化、互感器溫度較高、出現(xiàn)火花等內(nèi)部、外部的故障問(wèn)題，應(yīng)該在第一時(shí)間關(guān)閉開(kāi)關(guān)，停止設(shè)備的繼續(xù)運(yùn)行。

2.3 一般變電設(shè)備的故障與處理

常見(jiàn)的一般設(shè)備故障問(wèn)題有線(xiàn)路斷線(xiàn)、保險(xiǎn)熔斷、線(xiàn)路接地等。需要變電站技術(shù)人員結(jié)合不同故障，種類(lèi)以及故障內(nèi)容選擇合理的方式進(jìn)行解決。在判斷高壓保險(xiǎn)熔斷設(shè)備故障時(shí)，技術(shù)人員通常需要把零值認(rèn)為是一相、兩相的電壓值，進(jìn)而在電壓超出兩相之后再進(jìn)行故障的診斷和判斷。針對(duì)變電設(shè)備的線(xiàn)路接地故障，可以通過(guò)一相、兩相的狀態(tài)比較進(jìn)行確定。具體的變電設(shè)備故障處理方法為，仔細(xì)檢查二次設(shè)備與二次電壓的保險(xiǎn)熔斷方式，如果線(xiàn)路接地故障，則要排查故障原因，若線(xiàn)路設(shè)備出現(xiàn)故障問(wèn)題，則需開(kāi)展巡線(xiàn)，做好后續(xù)的調(diào)度匯報(bào)。

2.4 線(xiàn)路倒閘處理

在變電站的運(yùn)維管理過(guò)程當(dāng)中，管理人員交接班時(shí)必須要對(duì)電力系統(tǒng)中閘操作做好一系列的交接，才能夠在相同的系統(tǒng)當(dāng)中完成直流系統(tǒng)的接地。其中值得注意的是，兩次倒閘操作不可以在同一時(shí)間內(nèi)重復(fù)開(kāi)展，具體系統(tǒng)作業(yè)流程如圖1。在變電站日常運(yùn)維過(guò)程當(dāng)中，相關(guān)管理人員需要關(guān)注當(dāng)?shù)氐臍夂蚯闆r，做好惡劣天氣的預(yù)防，一旦出現(xiàn)了雷電、暴雨等天氣要及時(shí)關(guān)閉開(kāi)關(guān)，停止相關(guān)的配電操作。同時(shí)，需要在變電器正式運(yùn)行之后，才能開(kāi)啟電源保護(hù)，隨后實(shí)施負(fù)荷的操作。技術(shù)人員可以通過(guò)兩邊相合并，隨后把相合并方式應(yīng)用到送電操作中去的方法。若是開(kāi)展刀閘和帶負(fù)荷的操作，需要在同一周期的倒閘操作中開(kāi)展。只有在這種情況下進(jìn)行操作，才能保障接地電流更為充足。

圖1 倒閘作業(yè)流程

2.5 變電站的日常維護(hù)管理工作

除了上述的變電站設(shè)備故障診斷與處理之外，還需要進(jìn)一步提高變電站的運(yùn)維管理水平。首先，需要加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的日常運(yùn)維管理工作，相關(guān)管理人員、技術(shù)人員需不斷提升思想意識(shí)，認(rèn)識(shí)到設(shè)備故障診斷與維護(hù)的重要性。變電站不僅是電力系統(tǒng)的核心，也是保障城市穩(wěn)定發(fā)展及人民正常生活生產(chǎn)的關(guān)鍵內(nèi)容，只有做好基礎(chǔ)的運(yùn)行維護(hù)，才能保障變電站的電力輸送效率，為社會(huì)的和諧發(fā)展提供保障[4]。另外，需要不斷提升技術(shù)人員與管理人員的業(yè)務(wù)水平和技能水平，例如變電站內(nèi)部可以舉辦一些培訓(xùn)講座，邀請(qǐng)經(jīng)驗(yàn)豐富的專(zhuān)家發(fā)表經(jīng)驗(yàn)，以此來(lái)豐富技術(shù)人員的理論知識(shí)和技能水平，保障技術(shù)人員能夠掌握最為先進(jìn)的故障處理技術(shù)，提高變電站的設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量。其次，要加強(qiáng)變電站管理人員與技術(shù)人員的交流，共同找到設(shè)備的故障原因，制定可行性較強(qiáng)的處理方案，確保變電站能夠滿(mǎn)足日常運(yùn)轉(zhuǎn)，并始終處于穩(wěn)定的狀態(tài)。最后，不斷提升管理人員、技術(shù)人員的安全意識(shí)，始終把安全放在第一位，變電站要完善現(xiàn)場(chǎng)的安全管理制度，加大對(duì)安全防護(hù)工具的使用，避免現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)設(shè)備堆積的問(wèn)題，以此來(lái)降低安全事故的發(fā)生概率。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在電力系統(tǒng)運(yùn)行當(dāng)中，對(duì)于變電站設(shè)備開(kāi)展一系列的故障診斷和故障處理工作是一項(xiàng)任務(wù)艱巨的工作，需要變電站的運(yùn)維管理人員與技術(shù)人員具備較高的專(zhuān)業(yè)技能，并認(rèn)識(shí)到設(shè)備的管理維護(hù)對(duì)保障變電站發(fā)展的重要性。因此，需結(jié)合不同設(shè)備的故障進(jìn)行深入分析，對(duì)癥下藥，選擇具有針對(duì)性的故障處理技術(shù)和故障檢測(cè)技術(shù)解決設(shè)備故障問(wèn)題，推動(dòng)變電站高質(zhì)量運(yùn)行，為我國(guó)電力事業(yè)的持續(xù)發(fā)展提供重要保障。