淺談110kV變電站常見故障的原因及防范對策

引言：本文介紹了110kV變電站常見故障的分類，重點分析了變壓器、監(jiān)控系統(tǒng)、GIS開關(guān)的故障原因，并針對性地提出了相應(yīng)的防范對策。

在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，變電運(yùn)行的主要任務(wù)是電力設(shè)備的運(yùn)行操作和維護(hù)管理工作。變電運(yùn)行是電網(wǎng)運(yùn)行管理倒閘操作和事故處理機(jī)構(gòu)，是電網(wǎng)安全的最前線，其運(yùn)行狀況的優(yōu)劣直接影響到整個大局的安全和穩(wěn)定。

1. 110kv變電站常見故障分類

在110kV變電站的運(yùn)行中，會不可避免的發(fā)生故障，甚至是很小的持續(xù)時間很短的小概率故障。但是，就是這些小故障有可能會造成重大的損失，給電力系統(tǒng)的運(yùn)行造成很大的威脅。發(fā)生故障時，會導(dǎo)致電流運(yùn)行不穩(wěn)定，電壓下降等問題，造成設(shè)備的損耗以及供電的不正常。110kV變電站常見故障主要有以下幾個方面：①變壓器故障；②母線故障；③電力輸電線故障；④GIS及開關(guān)故障；⑤監(jiān)控設(shè)備故障；⑥人為操作故障；⑦其它原因引起。在我局110kV變電站運(yùn)行中，GIS及開關(guān)故障、監(jiān)控設(shè)備故障與變壓器故障之和占總故障的90%。因此，根據(jù)我局110kV變電站設(shè)備故障的分析情況，有針對性地制定了相應(yīng)的防范對策。

2.變壓器故障原因及防范對策

2.1 變壓器運(yùn)行中的故障原因。①變壓器油質(zhì)變壞，變壓器油色變暗。變壓器內(nèi)部故障引起絕緣損壞，形成局部放電，造成油質(zhì)分解；變壓器局部短路導(dǎo)致，油要長期高溫受熱氧化嚴(yán)重，油質(zhì)發(fā)生劣化。②變壓器有不正常響聲。變壓器鐵片間有雜物；鐵芯緊固件松動；鐵片厚度不均勻。③變壓器油箱外部故障。絕緣套管閃絡(luò)或破碎而發(fā)生的接地短路，引出線之間發(fā)生相間故障而引起變壓器故障。④變壓器油箱內(nèi)部故障。變壓器各相繞組之間的相間短路、繞組線匝之間的匝間短路、繞組或引出線通過外殼發(fā)生的接地故障等。

2.2 防范對策。①變電站工作人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對變壓器的巡視維護(hù)，發(fā)現(xiàn)由于溫度異常時，應(yīng)當(dāng)分析原因，檢查冷卻風(fēng)扇是否正確投入，如果溫度持續(xù)上升，檢查負(fù)荷是否發(fā)生較大波動，如有必要，降低負(fù)荷，可以將部分負(fù)荷轉(zhuǎn)至其它變壓器。在條件允許的情況下，投入備用變壓器，停止運(yùn)行變壓器，安排檢修人員及時檢查與處理，防止擴(kuò)大事故。②在變壓器進(jìn)行計劃檢修時，要按規(guī)程規(guī)定進(jìn)行必要的檢定與試驗，對于不合格項，一定要認(rèn)真分析原因，并積極做好防范措施。

3.監(jiān)控設(shè)備的故障原因及防范對策

3.1 監(jiān)控設(shè)備的故障原因。變電站的監(jiān)控設(shè)備是變電站運(yùn)行的核心，其安全運(yùn)行影響整個變電站的長周期運(yùn)行。變電站監(jiān)控中占大多數(shù)故障是由于二次回路造成，造成二次回路故障的有兩種原因，一種是由于線路過熱，導(dǎo)致部分接線端子松動，造成設(shè)備的誤測，最終導(dǎo)致相關(guān)的保護(hù)裝置誤動，而另一種主要原因，是設(shè)備的輔助接點接觸不良，或者由于電纜絕緣不良，導(dǎo)致送至監(jiān)控設(shè)備的信號與設(shè)備就地的狀況不一致，最終影響設(shè)備的安全運(yùn)行。

3.2 防范對策。①作為管理者，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格要求系統(tǒng)技術(shù)管理人員、維護(hù)試驗人員、運(yùn)行人員的專業(yè)培訓(xùn)，保障電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定和可靠運(yùn)行。②加強(qiáng)周期調(diào)試工作，對于監(jiān)控設(shè)備的必要試驗項目，一定要認(rèn)真合理地安排設(shè)備的檢修周期，從而提高電網(wǎng)安全運(yùn)行水平。③對于電子設(shè)備，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行周期更換，減少由于某種原因造成設(shè)備元器件的可靠性降低。加強(qiáng)系統(tǒng)的選型、入網(wǎng)、運(yùn)行、維護(hù)、退役等做到全過程管理，把日常維持工作常態(tài)化、規(guī)范化。④注意設(shè)備維護(hù)。對于運(yùn)行中的監(jiān)控設(shè)備，應(yīng)當(dāng)按規(guī)定進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)備維護(hù)，清理灰塵，更換濾網(wǎng)，防止由于灰塵影響到設(shè)備安全運(yùn)行，另外在停電進(jìn)行檢修時，要對接線端子進(jìn)行緊固，防止由于接線松動引發(fā)的不安全事件發(fā)生。

4. GIS的故障原因及防范對策

4.1 GIS常見的故障可分為以下兩大類。①與常規(guī)設(shè)備性質(zhì)相同的故障，如斷路器操動機(jī)構(gòu)的故障等；②GIS的特有故障，如GIS絕緣系統(tǒng)的故障等。這類故障的重大故障率為0.1次/（所·年）～0.2次/（所·年）。運(yùn)行經(jīng)驗表明，GIS設(shè)備的故障多發(fā)生在新設(shè)備投入運(yùn)行的一年之內(nèi)，以后趨于平穩(wěn)。

4.2 GIS開關(guān)本體故障。①內(nèi)部裝置部件不正常狀態(tài)導(dǎo)致GIS故障。GIS內(nèi)部元件包括母線、互感器、避雷器、接地開關(guān)、隔離開關(guān)以及斷路器等。在統(tǒng)計數(shù)據(jù)中，這類故障也占有較大的份額，其內(nèi)部元件故障時有發(fā)生。②氣體泄漏。由于密封原因或者是裝配問題，這是造成氣體泄漏最常見的原因，嚴(yán)重者將造成GIS被迫停運(yùn)。SF6氣體水分含量高是引起絕緣子或其他絕緣件閃絡(luò)的主要原因。

4.3 GIS故障原因。①過電壓。在運(yùn)行中，GIS可能受到雷電過電壓、操作過電壓等的作用。雷電過電壓往往使絕緣水平較低的元件內(nèi)部發(fā)生閃絡(luò)或放電。隔離開關(guān)切合小電容電流引起的高頻暫態(tài)過電壓可能導(dǎo)致GIS對地（外殼）閃絡(luò)。②操作不當(dāng)。在GIS運(yùn)行中，由于操作不當(dāng)也會引起故障。例如將接地開關(guān)合到帶電相上，如果故障電流很大，即使快速接地開關(guān)也會損壞。

4.4 防范對策。4.4.1 加強(qiáng)GIS設(shè)備的巡視檢查。對于110kV變電站的GIS重要開關(guān)設(shè)備，應(yīng)當(dāng)按管理規(guī)定進(jìn)行巡視，包括斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、快速接地開關(guān)的位置指示器是否正常；閉鎖位置是否正常。各種指示燈、信號燈的指示是否正常，加熱器是否按規(guī)定投入或切除。對隔離開關(guān)、接地開關(guān)，可以以窺視孔中檢查其觸頭接觸是否正常。4.4.2 嚴(yán)格本體現(xiàn)場試驗：在檢修完成后，進(jìn)入運(yùn)行前，GIS應(yīng)當(dāng)完成相應(yīng)的試驗，包括但不限于以下交接試驗項目：在進(jìn)行GIS開關(guān)試驗時，應(yīng)當(dāng)按照相應(yīng)的測試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，而且，檢定周期也應(yīng)當(dāng)按照有關(guān)規(guī)定進(jìn)行，主要的測試檢定項目應(yīng)當(dāng)在每年的檢修計劃中有所體現(xiàn)，防止漏檢。4.4.3 按相關(guān)的測試要求，包括以下試驗項目：①測量主回路的直流電阻；②主回路的絕緣試驗、交流耐壓試驗；③氣體密封性試驗；④SF6氣體含水量；⑤ GIS內(nèi)部各元件的試驗。對能分開的元件，應(yīng)按《標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行相應(yīng)試驗，試驗結(jié)果應(yīng)符合規(guī)定的要求，均應(yīng)在產(chǎn)品相應(yīng)等級的允許誤差范圍內(nèi)。

5.結(jié)束語

變電站控制著整個電力系統(tǒng)，是聯(lián)系電網(wǎng)的紐帶，在電壓的分配控制中起著關(guān)鍵性的作用。面對110kV變電站運(yùn)行中存在設(shè)備不正常運(yùn)行的問題，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)技術(shù)管理，嚴(yán)格執(zhí)行管理規(guī)定，提高人員素質(zhì)，全面的巡視檢查工作，防患于未然，提高設(shè)備長周期運(yùn)行能力，減少與控制不安全因素，保證電網(wǎng)的正常運(yùn)行，避免事故的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

[1] 王碩.110kV 變電站運(yùn)行及常見問題分析[J].科技資訊.2008.

[2] 胡亞軍.110kV變電站過電壓問題分析及解決措施.[J]湖南電力.2008.

作者簡介

邢玉俠，女，漢族，大專學(xué)歷，1971年出生，助理工程師，現(xiàn)從事變電運(yùn)行工作。

（作者單位：蒙東呼倫貝爾供電公司變電運(yùn)維工區(qū)）