發電廠變電所電氣開關設備故障分析及對策

摘 要:發電廠、變電所一次設備，是直接生產、變換、傳輸和分配電能的主要設備，介紹在安裝調試一次設備的過程中在嚴格按照國家標準規范進行施工的前提下，創新性地開發、借鑒和引用新型的施工工藝和施工方法，以保證發電廠、變電所一次設備的可靠運行。

關鍵詞:發電廠變電開關設備開關維護故障分析

中圖分類號:TM63文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)05(a)-0075-01

1 發電廠、變電所電氣設備概述

發電廠和變電所的主要工作是生產、輸送和分配電能，根據負荷變化的要求啟動、調整和停止機組，對電路進行必要地切換，不斷的監視主要設備的工作，周期性的檢查和維護主要設備、定期檢修設備以及迅速消除發生的故障。一次電氣設備:直接生產和輸配電能的設備稱為一次設備。包括發電機、變壓器、斷路器、隔離開關、自動空氣開關、接觸器、閘刀開關、母線、電力電纜、電抗器、避雷器、熔斷器、互感器等等。二次電氣設備:對一次設備的工作進行監察測量和控制保護的輔助設備成為二次設備。包括儀表、繼電器、自動控制設備、信號設備及保護、電源等等。

2 發電廠、變電所接地網主要問題分析

2.1 接地網的均壓問題

有關專家通過對變電所接地網電位分布的測試和圖紙調查，發現大多數接地網的均壓不符合要求，特別是橫向電位分布，電位梯度大、跨步電壓超標。這是由于在接地網設計時把工頻接地電阻作為主要的技術指標，而忽略了地網的均壓和散流，或只用長孔地網而很少用方孔地網，特別是沿電纜溝沒有均壓措施。由于地網的均壓不好，在發生大的短路電流入地或沖擊電流入地時就會造成地網的局部電位升高，使高壓向低壓反擊打壞微機控制設備或低壓控制回路。

2.2 設備的接地與地網之間的連通問題

對運行多年的發電廠和變電所進行上述檢查和試驗，發現設備接地與接地網不通或連接不良。這些設備既有變壓器、油斷路器，也有隔離開關及避雷器等。某110kV變電所，發現110kV電壓互感器和避雷器間隔的接地與接地網不通，35kV電壓互感器和避雷器間隔與接地網不通。該變電所曾經多次發生雷擊時打壞斷路器、隔離開關、互感器和套管的事故，而避雷器不動作，原因是該變電所的避雷器根本沒有接地(即沒有與主地網連接)。在這種情況下，就是避雷器動作，也會由于接地不良、殘壓過高而損壞其他設備。造成大量設備接地與地網不通。

接地引下線及接地體的截面偏小不能滿足短路電流的熱穩定要求當接地體或設備的接地引下線不能滿足短路電流的熱穩定要求，發生接地短路時，接地引下線往往被燒熔燒斷，使設備外殼帶上較高的電壓。有時向低壓二次回路反擊使事故擴大，某電廠就是因為設備的接地引下線截面不夠，在設備發生接地短路時高壓竄入低壓燒壞二次保護及控制電纜，從而使事故擴大的。造成設備接地引下線或主接地體截面滿足不了要求，有以下幾種原因。

3 變電開關設備故障原因分析

電力系統中絕大多數斷路器的操作次數都比較少，開斷短路故障的機會不多，開斷額定短路電流的機會非常少見。而操作和開斷次數往往遠低于斷路器自身的壽命指標，每次開斷的短路電流不可能相同，要進行正確統計非常困難。過去，對于油斷路器規定短路電流允許開斷次數只有2～3次，正常負荷電流的允許開斷次數約200次，檢修周期較短，檢修頻繁。但是，對于可靠性大大提高的 現代 高壓SF6斷路器，如果按照第1類指標來決定檢修周期，檢修周期必然會相當長。因此，只能按照第2類指標來進行決策，即長期以來推行的周期性檢修，執行所謂“到期必修”。這種按運行時間制定的檢修周期，只能根據長期的運行經驗來決定，但會帶有很大的隨機性和盲目性。按照這種決策，很多性能良好的開關設備增加了不必要的檢修次數，甚至可能因檢修而留下隱患。

4 變電開關設備狀態檢修及其維護對策

SF6斷路器由于其技術較先進、性能穩定、開斷能力強、防污閃能力高。(1)開關觸頭的電壽命，既開關開斷故障電流次數達到產品技術要求時進行大修。(2)開關機械動作次數達到產品的機械壽命時進行機構的大修。(3)當開關存在影響正常運行的缺陷時進行針對性消缺檢修。(4)當開關防污能力不滿足所在地的要求時進行清掃性檢修或外施防污措施。(5)每三年進行一次回路電阻和微水測試。

油斷路器由于其故障有明顯的規律 性、普遍性和漸變性。為此，應采用:(1)周期性小修和維護方式;(2)控制開關本體的開斷次數，及時進行解體檢查;(3)控制大修周期確保開關油密封性能和電氣性能;(4)運行中每二年進行一次絕緣電阻、回路電阻、泄漏電流測試，每年進行一次絕緣油耐壓試驗。

加強巡檢及開關傳動模擬試驗，強化檢修人員的設備狀態巡檢和消缺工作。首先工作重點做了調整，特別強調開關的實際動作模擬、控制回路的檢查、轉動部件的檢查、設備附件的維護。通過每年的春季、夏季兩次針對性巡檢，一方面更全面掌握了設備的真實狀態，做到心中有底，另一方面通過檢查、維護，控制回路、轉動部件的缺陷檢出率明顯提高，起到了提高整體狀況的作用。監督機制到位是關鍵 要確保變電運行工作的責任到位，還必須有一個健全的監督機制。即對變電各級人員責任制的完成情況實行動態考核與指標考核相結合的方法進行考核，以嚴、細、實的要求推動各級人員的全面到位，并且將安全生產的實績作為考核干部的重要依據，與干部的任用和獎勵掛鉤，重獎重罰，以維護安全生產責任制的嚴肅性。

5結語

綜上所述，變電運行是供電企業的一個重要生產部門，沒有扎實的運行水平和管理水平，供電企業生產和發展就沒有可靠的安全保證。實施狀態檢修是對檢修制度的一次重大改革，也是企業實現利潤最大化的重要手段。供電企業在開展變電狀態檢修的各方條件日益具備時，狀態檢修必將成為變電設別檢修的主流。深入分析開關設備的故障規律，提出了設備狀態檢修的整體策略，并依此制定狀態檢修應用導則，在實際中得到很好的應用，指導了變電設備狀態檢修工作的開展。

大多數事故都是因為運行人員誤操作造成的。人員素質的高低將會對安全生產產生直接影響。因此要完成變電安全運行的任務，就必須以提高運行人員的技術素質為核心，建立一個經常性、規范化的培訓制度，做到有計劃、有組織、有步驟地開展職工的專業技能培訓和考核，不斷提高變電運行管理水平，保證供電企業安全生產。

參考文獻

[1]電業安全工作規程.(發電廠和變電所電氣部分)國家行業標準.

[2]某發電廠DCS改造中電氣系統方案設計[J]，電力學報，2006(12)，30

[3]周艷惠，DCS在電氣系統控制中的應用[J]，工業技術，20]0(3)，136

[4]許正亞編著.發電廠繼電保護整定計算及其運行技術，中國水利水電出版社，2009.

[5]中國華電集團公司電氣機熱控技術研究中心編，《電力主設備繼電保護的理論實踐及運行案例》，中國水利水電出版社，2009.