電網(wǎng)110kV變電運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)與技術(shù)檢修分析

國網(wǎng)銀川供電公司 楊亞雄

1 引言

隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們對于電力的需求也在不斷提高。變電運(yùn)維管理是變電運(yùn)行管理的主要組成部分，在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用。然而，結(jié)合當(dāng)前國內(nèi)電網(wǎng)110kV 變電運(yùn)維管理現(xiàn)狀，仍存在一些風(fēng)險(xiǎn)問題，限制了110kV變電運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性的提升。為此，電力企業(yè)必須持續(xù)加強(qiáng)對110kV 的變電運(yùn)維力度，通過應(yīng)用各類檢修技術(shù)提升電網(wǎng)運(yùn)行管理科學(xué)性與合理性。

2 電網(wǎng)110kV 變電運(yùn)維檢修的必要性

電網(wǎng)110kV 變電系統(tǒng)是電網(wǎng)系統(tǒng)中的重要組成部分，其運(yùn)行過程中的故障會影響電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，甚至?xí)斐砂踩鹿?。此外，由于電力系統(tǒng)中變電設(shè)備數(shù)量較多，通過開展有效的運(yùn)維檢修工作可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)中存在的問題，有效防止安全事故發(fā)生，保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定、健康、安全運(yùn)行。首先，高質(zhì)高效的變電運(yùn)維與技術(shù)檢修能夠提高電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，減少無功功率補(bǔ)償裝置的投資，降低線損，是提高電網(wǎng)運(yùn)行水平和經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑[1]；其次，注重變電運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)控制，采用科學(xué)方法進(jìn)行技設(shè)備檢修能夠有效提升電網(wǎng)供電可靠性以及電力企業(yè)綜合管理水平和核心競爭力，同時(shí)還能夠幫助電力企業(yè)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化、信息化管理，全面實(shí)施“兩化”融合、資源優(yōu)化配置，實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)可持續(xù)發(fā)展[2]；最后，科學(xué)開展變電運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)與技術(shù)檢修有利于深化企業(yè)改革，建立現(xiàn)代企業(yè)制度，全面提高電力系統(tǒng)管理水平，為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提供有力的技術(shù)保障，并在電力企業(yè)實(shí)現(xiàn)由傳統(tǒng)電網(wǎng)向智能化電網(wǎng)轉(zhuǎn)變過程中發(fā)揮積極作用，對促進(jìn)我國能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，提升國家能源安全保障水平起到重要作用。

3 110kV 變電運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)技術(shù)檢修內(nèi)容

在電力系統(tǒng)中，變電系統(tǒng)檢修技術(shù)對提升電力系統(tǒng)運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。變電運(yùn)維技術(shù)檢修是利用相關(guān)技術(shù)手段或可操作性應(yīng)對措施排除變電運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)，從而達(dá)到降低電力設(shè)備損失率的目的。110kV 變電運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)技術(shù)檢修工作主要包含停電檢修、驗(yàn)電檢修、改善系統(tǒng)電壓損失、裝設(shè)接地線和線路跳閘。

3.1 停電檢修

110kV 變電運(yùn)維中停電設(shè)備主要分為待檢修設(shè)備、操作人員運(yùn)維工作中正?；顒臃秶脑O(shè)備及操作人員身邊未設(shè)置安全防護(hù)的設(shè)備。這些設(shè)備因本身存在安全風(fēng)險(xiǎn)，因此在檢修過程中，為切實(shí)保證檢修人員操作安全，必須進(jìn)行斷電檢修處理，在斷開斷路器的同時(shí)，打開隔離開關(guān)，并按相關(guān)規(guī)范要求將手車開關(guān)拉開至指定位置。停電檢修作業(yè)中涉及電力設(shè)備主要包括電壓互感器及變壓器，為避免出現(xiàn)發(fā)送電問題，檢修時(shí)必須將所有供電斷路器、隔離開關(guān)斷開，在實(shí)施電力線路封鎖后實(shí)施檢修操作。

3.2 驗(yàn)電檢修

驗(yàn)電檢修過程中，必須使用與操作要求相符且與設(shè)備電壓等級相適應(yīng)的接觸式驗(yàn)電器。接觸式驗(yàn)電器是一種電氣檢測工具，通過接觸電氣設(shè)備、線路或元件的導(dǎo)電部分,可以直觀地檢測和顯示設(shè)備的實(shí)時(shí)電壓狀態(tài)。在進(jìn)行驗(yàn)電檢修前，工作人員需要仔細(xì)了解設(shè)備的電壓等級，選擇相應(yīng)的接觸式驗(yàn)電器。此外，檢修人員還應(yīng)熟知驗(yàn)電器的使用方法和注意事項(xiàng)，確保在操作過程中遵循嚴(yán)格的安全規(guī)程。在使用接觸式驗(yàn)電器時(shí)，還需要注意保持干燥和清潔的環(huán)境，避免誤操作或造成意外事故[3]。

3.3 改善系統(tǒng)電壓損失

針對110kV 變電系統(tǒng)易產(chǎn)生無功負(fù)荷問題，運(yùn)維檢修人員一般采用接入電容器方式進(jìn)行處理，但在接入電容器時(shí)，要根據(jù)負(fù)荷變化情況合理選擇電容器大小。這一處理方式能夠有效改善系統(tǒng)電壓損失，將電壓偏差控制在合理范圍內(nèi)。在調(diào)整無功功率后，得到電壓損失計(jì)算式：

線路電壓損失：

變壓器電壓損失：

式（1）、式（2）中，△Qc為電容器的增加或減少；X1為線路電抗；Ek為變壓器電壓；Uk為線路電壓；ST為變壓器容量。

3.4 裝設(shè)接地線

為消除變電工作點(diǎn)突然來電危險(xiǎn)，較適宜的消除辦法是通過裝設(shè)接地線方式釋放掉停電設(shè)備中的電荷。接地線裝設(shè)位置可以是來電部位，也可以是發(fā)生感應(yīng)電壓的位置。裝設(shè)時(shí)不可以空手操作，一定要戴上絕緣手套，并在現(xiàn)場預(yù)留一人負(fù)責(zé)管護(hù)。裝設(shè)時(shí)先接入接地端，待確認(rèn)連接良好后再接入導(dǎo)體端。檢修過程中，要求接電線的裝設(shè)及接地刀閘閉合，同時(shí)對可能存在送電的設(shè)備進(jìn)行接電線安裝；如果檢修部分出現(xiàn)多個(gè)不相連部分，需要對各部分進(jìn)行接地短路檢修。連接接地線時(shí)，需要先連接接地端，然后再連接導(dǎo)體，確保接地連接安全，保證接觸部位質(zhì)量可靠。

3.5 線路跳閘

對于線路跳閘的風(fēng)險(xiǎn)處理，運(yùn)維人員首先要檢查自動保護(hù)裝置是否完好，如果判斷是線路故障引起的跳閘，首先要檢查是否由CT 斷線引起，如果是，則應(yīng)對線路CT 到線路出口段進(jìn)行故障內(nèi)在關(guān)聯(lián)檢測，如圖1所示。

圖1 線路檢測內(nèi)在關(guān)聯(lián)

在T 線路正常運(yùn)行情況下，為確保系統(tǒng)安全和穩(wěn)定，需要重點(diǎn)檢查三相拐臂及開關(guān)。三相拐臂是輸電線路上的關(guān)鍵組件，負(fù)責(zé)支撐導(dǎo)線并維持一定的間距，防止相互碰撞。在檢查過程中，需要關(guān)注拐臂的結(jié)構(gòu)完整性、緊固件的松緊程度及絕緣子的狀態(tài)。對于開關(guān)，主要檢查接觸點(diǎn)、導(dǎo)電部分和絕緣部件，確保其無異常磨損、松動或損壞。同時(shí)，檢查開關(guān)操作機(jī)構(gòu)的靈活性，確保在需要斷開或接通電路時(shí)能夠迅速響應(yīng)。通過定期檢查和維護(hù)三相拐臂及開關(guān)，可以有效預(yù)防故障發(fā)生，確保輸電線路的安全運(yùn)行[4]。

4 110kV 變電運(yùn)維中的潛在安全風(fēng)險(xiǎn)及技術(shù)檢修實(shí)施

4.1 110kV 變電運(yùn)維中的潛在安全風(fēng)險(xiǎn)

變電運(yùn)維是現(xiàn)階段電力企業(yè)管理中的重要工作內(nèi)容，對保證電力供應(yīng)的安全性和穩(wěn)定性具有重要的作用。然而，在工作實(shí)踐當(dāng)中，因存在多種潛在安全風(fēng)險(xiǎn)，會對變電運(yùn)維人員人身安全及電路系統(tǒng)安全產(chǎn)生影響，不僅會降低設(shè)備故障率，還會使供電可靠性不足。電網(wǎng)110kV 在變電運(yùn)維過程中存的主要風(fēng)險(xiǎn)如下。

一是變壓器運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)。在變電運(yùn)行設(shè)備中，變壓器是主要設(shè)備之一，其運(yùn)行效率及運(yùn)行穩(wěn)定性將對電力系統(tǒng)運(yùn)行安全性產(chǎn)生直接影響。為此，運(yùn)維人員須嚴(yán)格按照規(guī)范流程開展變壓器運(yùn)維管理工作。變壓器運(yùn)維方式主要包含充電、切合空載測試及電壓調(diào)整等，但在切合空載試驗(yàn)過程中，由于人工操作難以保證分和電壓的統(tǒng)一性，故經(jīng)常出現(xiàn)變壓器存在高低壓差現(xiàn)象，當(dāng)變壓器使用年限較長時(shí)，很容易導(dǎo)致熱磁效應(yīng)承受能力水平下降而引起絕緣放電情況，不僅造成變壓器損壞，還會對運(yùn)維人員人身安全帶來威脅。

二是母線運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)。母線運(yùn)維是電力系統(tǒng)中關(guān)鍵的維護(hù)任務(wù)之一，主要針對母線的完整性、性能及母線保護(hù)裝置的保護(hù)效果進(jìn)行檢查。在母線運(yùn)維過程中，首先要檢查母線的完整性，包括導(dǎo)體、絕緣子、連接件等部件的狀況，確保其無異常磨損、松動或損壞[5]。同時(shí)，關(guān)注母線的性能，例如電容、電阻、絕緣等指標(biāo)，確保其滿足設(shè)計(jì)要求。母線保護(hù)裝置負(fù)責(zé)在母線發(fā)生故障時(shí)及時(shí)切斷故障區(qū)域，保證系統(tǒng)其他部分正常運(yùn)行。運(yùn)維人員需要對保護(hù)裝置進(jìn)行定期檢查和測試，確保其正確動作、參數(shù)設(shè)置合理并及時(shí)響應(yīng)異常情況。

三是直流回路運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)。直流回路是110kV 線路系統(tǒng)運(yùn)維管理中的重要內(nèi)容，運(yùn)維過程中主要針對運(yùn)行設(shè)備的直流電源進(jìn)行控制，一旦操作失誤，就會導(dǎo)致保護(hù)裝置出現(xiàn)錯誤動作，容易引起設(shè)備故障，甚至造成設(shè)備損壞。

4.2 110kV 變電運(yùn)維中相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對

4.2.1 變壓器運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對

在電力系統(tǒng)中，變壓器通常處于并聯(lián)運(yùn)行狀態(tài)，在運(yùn)維過程中可能出現(xiàn)負(fù)荷波動和系統(tǒng)穩(wěn)定性問題。為確保運(yùn)維過程中的安全性和電力供應(yīng)的穩(wěn)定性，應(yīng)該采取適當(dāng)措施，例如，分階段進(jìn)行維護(hù)，避免同時(shí)停止多臺變壓器。同時(shí)，對并聯(lián)運(yùn)行的變壓器要定期檢查和監(jiān)測其負(fù)荷分配、保護(hù)裝置等指標(biāo)，確保系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定和高效運(yùn)行。此外，在變壓器運(yùn)維管理實(shí)踐中，還應(yīng)采取其他措施應(yīng)對可能的安全風(fēng)險(xiǎn)。例如，應(yīng)制定完善的應(yīng)急預(yù)案和風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對措施，應(yīng)對可能出現(xiàn)的意外情況和風(fēng)險(xiǎn)。在變壓器故障或異常情況發(fā)生時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理，避免故障擴(kuò)大和損失加大。此外，應(yīng)加強(qiáng)對操作人員的培訓(xùn)和管理，確保操作人員熟知操作規(guī)程和安全措施，避免操作錯誤和違規(guī)操作。通過有效應(yīng)用以上措施，可以有效地降低變壓器的運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)，確保電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定運(yùn)行。

4.2.2 母線運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對

在母線運(yùn)維管理實(shí)踐中，為確保安全并且避免誤操作，需要在倒排操作結(jié)束后斷開母線開關(guān)。這樣可以將母線與其他電氣設(shè)備隔離，確保在進(jìn)行后續(xù)的檢查、維修和保養(yǎng)工作時(shí)，不會受到帶電部分的影響，降低觸電風(fēng)險(xiǎn)。在母線開關(guān)斷開后，再按照規(guī)定的運(yùn)維程序和安全措施，對母線及相關(guān)設(shè)備進(jìn)行細(xì)致的檢查、維修和保養(yǎng)，確保電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定和高效運(yùn)行。此外，在母線運(yùn)維管理實(shí)踐中，應(yīng)制定完善的應(yīng)急預(yù)案和風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對措施，應(yīng)對可能出現(xiàn)的意外情況和風(fēng)險(xiǎn)。例如，應(yīng)對可能出現(xiàn)的母線異常情況、過載、短路等故障，及時(shí)采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

4.2.3 直流回路運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對

在直流回路運(yùn)維操作中，為避免出現(xiàn)寄生回路情況，需要嚴(yán)格按照既定規(guī)范流程操作，具體步驟為：摘正極→摘負(fù)極→摘取直流保險(xiǎn)絲。在安裝過程中，為確保保險(xiǎn)絲安全，需要按照先負(fù)后正的順序進(jìn)行連接，可以降低誤操作引發(fā)的安全風(fēng)險(xiǎn)，確保電氣設(shè)備正常運(yùn)行。在運(yùn)維操作完成后，首先，要檢查保險(xiǎn)絲的絕緣性能，可以通過對保險(xiǎn)絲的外觀檢查、電阻測量等方法進(jìn)行。如果檢測結(jié)果異常，表明保險(xiǎn)絲可能存在損壞或老化，需要及時(shí)更換保險(xiǎn)絲，確保電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。其次，在更換保險(xiǎn)絲時(shí)，要選擇與原保險(xiǎn)絲相匹配的型號和規(guī)格，確保其能承受正常工作電流。在安裝新保險(xiǎn)絲時(shí)，需要遵循操作規(guī)程和安全要求，嚴(yán)格按照先負(fù)后正的順序進(jìn)行連接。最后，對新安裝的保險(xiǎn)絲進(jìn)行試驗(yàn)，驗(yàn)證其工作狀態(tài)和絕緣性能。通過以上措施，可以確保保險(xiǎn)絲在電氣系統(tǒng)中發(fā)揮保護(hù)作用，預(yù)防過載和短路事故的發(fā)生。

5 結(jié)語

在經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的背景下，我國社會對電力需求也不斷增加，這對電網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)維工作提出了更高的要求。然而，在變電運(yùn)維工作中存在著一定風(fēng)險(xiǎn)，相關(guān)部門和工作人員要采取有效措施進(jìn)行防范，積極開展變電運(yùn)維工作，加強(qiáng)對變電運(yùn)維工作的重視程度，提升110kV 變電站的運(yùn)維效率，保證變電運(yùn)維檢修工作的順利、安全開展，促進(jìn)電力行業(yè)的健康發(fā)展。