電網110kV變電運維風險與技術檢修

國網天津市電力公司寧河供電分公司 付志國

隨著電力需求的增長和電網的發展，電網110kV 變電站作為電力系統的重要組成部分，承擔著電能輸送和配電的重要任務。然而，在變電站的運維過程中，存在著各種潛在的風險，如人員安全、設備故障和自然災害等風險，這些風險對電力系統的正常運行和供電可靠性造成了一定的威脅。為了保證電網110kV 變電站的正常運行和設備的安全可靠性，必須對這些風險進行全面的分析和評估，并采取相應的技術檢修措施進行風險控制和預防。

1 電網110kV 變電運維風險分析

1.1 人員安全風險

1.1.1 高電壓觸電風險

在電網110kV 變電運維中，高電壓觸電是一種嚴重的安全風險。高電壓系統具有很高的電位差，一旦人員接觸到帶電部件，就可能發生電流通過身體的情況，導致觸電事故。高電壓觸電風險的主要原因包括直接接觸帶電部件、絕緣破損或漏電，以及不當的工作方式和操作方法。其中，直接接觸帶電部件可能發生在操作不當、維修失誤或設備故障等情況下，絕緣破損或漏電使電流通過破損部位或漏電路徑進入人體，增加了觸電風險。此外，不正確的工作方式和操作方法，如不使用絕緣工具、未按規定使用個人防護裝備等，也會提高高電壓觸電的風險。

1.1.2 工作環境安全風險

在電網110kV 變電運維中，工作環境安全是一個重要的考慮因素，存在著多種工作環境安全風險。這些風險可能導致人員在工作環境中遭受傷害或意外事故的發生。其中，高溫和高濕度、空氣污染和有害氣體、噪聲和振動、狹小和擁擠的工作空間是最常見的工作環境安全風險。長時間暴露在高溫和高濕度環境下可能引起疲勞、中暑和脫水等健康問題。同時，有害氣體、粉塵和化學物質對呼吸系統和整體健康造成潛在危害。噪聲和振動可能對聽力和身體健康造成損害。狹小和擁擠的工作空間容易導致碰撞、摔倒和受傷等意外事故的發生。

1.1.3 不當操作導致事故風險

在電網110kV 變電運維中，存在著不當操作所帶來的風險問題。這些風險包括錯誤操作、操作程序不合規、設備誤操作、操作失誤，以及缺乏溝通和協作等方面。不正確的操作方式和方法可能導致設備故障、人員傷害或意外事故的發生。操作人員對設備控制、開關操作等不當使用可能導致誤操作，增加設備故障和安全隱患[1]。此外，未按照規定的操作程序進行工作、操作人員的疏忽、缺乏專注，以及缺乏有效溝通和協作也會增加事故發生的概率。

1.2 設備故障風險

1.2.1 設備老化和損壞風險

在電網110kV 變電運維中，設備故障是一種重要的風險因素。設備的老化和損壞可能導致設備性能下降、運行不穩定甚至完全失效，對電網運行造成嚴重影響。設備老化主要表現為內部元件和部件的老化現象，如電氣絕緣材料的老化、金屬部件的腐蝕和疲勞等，而設備損壞則可能是由外部沖擊、振動、過載，以及操作不當等因素引起的。設備故障可能導致電網停電、設備損壞甚至事故發生。

1.2.2 設備失效導致停電風險

在電網110kV 變電運維中，設備失效是一種嚴重的風險，可能導致電網停電。設備失效可能由多種原因引起，如設備老化、故障、操作錯誤等。一旦設備失效，將會影響電網的正常運行，導致停電事故和服務中斷。

設備隨著時間的推移會出現老化和磨損，如絕緣材料老化、電子元件老化等，這可能導致設備的性能下降和故障的發生。 而設備在運行過程中也可能發生故障或受到損壞，如開關元件的損壞、繼電器的故障等，這將導致設備無法正常工作，進而引發停電。 此外，不正確操作、錯誤操作步驟或操作失誤可能導致設備的失效和停電風險的增加。

1.2.3 設備操作和維護不當風險

在電網110kV 變電運維中，設備操作和維護不當是一種重要的風險，可能導致設備故障和運行不穩定。不正確的設備操作和維護可能引發多個問題，包括使用錯誤的操作方法或工具、維護不足、操作人員技能不足，以及缺乏記錄和跟蹤。不合適的操作方法和工具使用可能導致設備損壞或故障，而維護不足會影響設備的正常運行和性能。操作人員技能不足可能導致錯誤調整、誤操作和設備故障的發生。此外，缺乏及時地記錄和跟蹤會增加設備故障的風險，會導致無法及時發現問題和制定相應的解決方案。

1.3 自然災害風險

在電網110kV 變電運維中，自然災害是一種重要的風險因素，包括風暴和臺風、地震、洪水，以及雪災和冰雪天氣。這些自然災害可能對變電站和設備造成嚴重的影響，導致電網運行中斷和設備損壞。風暴和臺風可能引發設備受損、導線斷裂和絕緣子破裂等問題，地震可能導致設備錯位、電纜和導線斷裂，洪水可能淹沒設備、導致電氣設備短路和腐蝕，而雪災和冰雪天氣可能導致線路積雪和冰覆蓋，引發設備過載和斷裂。所有這些自然災害都對電網運行和設備安全構成嚴重威脅。

2 電網110kV 變電運維風險的技術檢修

2.1 停電維修

停電維修是電網110kV 變電運維中常用的一種技術檢修方法，通過在停電狀態下對設備進行維修和檢修，以確保設備的正常運行和性能。

停電維修的關鍵是準確計算和控制停電時間，最大限度地減少對供電系統的影響。停電時間（T）可以通過以下公式計算：

其中，N是維修項目的數量，L是每個維修項目的工作時間，P是維修人員的數量。

停電維修還需要考慮設備的維修周期和維修計劃。設備維修周期（C）可以通過以下公式計算：

其中，M是設備的可靠性指數，R是設備的壽命，T是停電時間。

在停電維修過程中，需要遵循圖1所示步驟。

圖1 停電維修流程

第一，制定詳細的停電計劃，包括停電時間、停電區域和停電設備等信息。第二，確保維修人員和工作環境的安全。使用適當的個人防護裝備，并遵守相關安全操作規程。第三，按照維修計劃，對設備進行檢修和維護。包括設備清潔、部件更換、絕緣檢測等。第四，在維修完成后，對設備進行測試，確保其正常運行。第五，逐步恢復供電，監測設備的運行情況。

2.2 驗電檢修

驗電檢修是電網110kV 變電運維中常用的一種技術檢修方法，其關鍵在于測量和評估設備的電氣參數，包括電流、電壓、電阻和絕緣電阻等。通過使用合適的測量工具和設備，可以獲取準確的電氣參數值。例如，電流可以通過電流表或電流互感器測量，電壓可以通過電壓表或電壓互感器測量，電阻可以通過電阻表或萬用表測量，絕緣電阻可以通過絕緣電阻測試儀測量。在驗電檢修過程中，還需要考慮設備的工作狀態和電氣性能指標，并根據測量結果和設備要求，評估設備的電氣性能是否正常[2]。

在驗電檢修過程中，需要遵循圖2所示步驟。

圖2 驗電檢修操作流程

第一，確保設備處于停電狀態，并進行必要的安全措施，如接地和斷電操作。第二，使用合適的測量工具和設備，按照測量規程和標準，對設備的電氣參數進行測量和記錄。第三，根據測量結果和設備要求，比較測量值與標準值或先前的測量數據，評估設備的電氣性能是否正常。第四，如果發現電氣參數異常或超出允許范圍，進行故障診斷，找出問題的原因，并采取相應的修復措施。

2.3 安裝接地線路

在電網110kV 變電運維中，安裝接地線路是一項重要的技術檢修措施，用于確保設備和工作場所的電氣安全。在進行接地線路安裝之前，首先需要計算接地電阻，然后再進行線路安裝，接地電阻的計算公式如下：

其中，ρ為土壤電阻率（Ω·m），L為接地電線路長度（m），S為接地電線路的橫截面積（m2）。例如，當土壤電阻率（ρ）為200 Ω·m，接地電線路長度（L）為50m，接地電線路橫截面積（S）為0.01m2時，根據上述數據，可以計算出接地電阻：Rg=1000000Ω=1MΩ

在電網110kV 變電運維中，安裝接地線路是一項關鍵的技術檢修工作。這一過程包括選擇適當的接地點，準備接地線材料，布置接地線路，連接接地線，測量接地電阻，并進行標識。第一，通過正確安裝接地線路，可以有效降低電網設備的漏電風險和接地電壓，確保電網的安全運行和人員的安全。第二，選擇合適的接地點是確保接地線路有效性的關鍵，接地線材料應符合規定標準并具備良好的電氣性能。第三，布置接地線路時需要保證連續性和完整性，確保線路不會斷裂或松動。連接接地線時要確保牢固和導電性良好，并采取防腐措施以防腐蝕和損壞。完成安裝后，使用接地電阻測試儀對接地線路的電阻進行測量，并記錄測量結果，見表1。第四，在接地線路上設置清晰可見的標識，以便識別和檢查。通過正確安裝接地線路，可以有效地保障電氣安全和人員安全，降低漏電風險和接地電壓。

表1 接地電阻的測量結果

2.4 線路跳閘檢測

線路跳閘檢測是電網110kV 變電運維中的關鍵任務，用于評估線路的跳閘性能和保護裝置的工作情況。為了確保電網的穩定運行和故障排除能力，進行定期的線路跳閘檢測至關重要。

在進行線路跳閘檢測時，需要依據設定的測試條件進行準備和操作。第一，確定適當的測試參數，如跳閘時間、動作電流和回路電阻。這些參數的設定應基于線路的特性和設計要求。接下來，準備好測試設備，包括線路保護裝置測試儀、電流互感器和電壓表等。確保測試設備的準確性和可靠性，以保證測試結果的準確性。第二，進行線路跳閘測試時，將測試設備正確連接到待測線路的保護裝置上。這可能涉及連接電流互感器、電壓表等設備，確保連接穩定可靠。按照設定的測試條件，觸發線路保護裝置進行跳閘操作，并記錄跳閘時間、動作電流等參數的實際數值。第三，得到測試結果后，進行數據分析和評估。將實際測試數據與設定條件進行比較，評估線路的跳閘性能和保護裝置的工作情況。如果測試結果顯示線路跳閘性能不符合要求，進行故障排除和調整[3]。這可能涉及檢查保護裝置的設置、線路的連接等方面，以確保線路的正常運行和保護裝置的準確動作。

3 結語

電網110kV 變電運維涉及眾多的風險和技術檢修工作，其中包括人員安全風險、設備故障風險、自然災害風險等，必須采取科學有效的技術檢修措施來應對。只有充分認識并管理這些風險，加強技術檢修工作，才能確保電網的安全運行，保障供電的穩定性和可靠性，滿足社會對電力的需求。