變電運行故障分析與處理

摘要：變電站是電力系統重要組成部分，而變電運行工作是電力系統中技術要求較高、涉及面較廣的專業，要保證電力安全穩定運行，必須綜合處理好各方面的繁雜工作。變電設備運行故障情況下綜合判斷和技術認知方面的失誤，在電網運行中都可能對電網安全、穩定運行造成不良影響，甚至引發重大事故。

關鍵詞：變電運行 故障 處理

在電力系統故障中，一般主要分為電力系統故障和電氣設備故障兩大類。變電站發生了故障，作為變電運行值班人員，應該在第一時間做出正確判斷，找出故障發生的設備及故障性質和影響范圍，以便為盡快隔離故障點，解決故障提供時間保障。

一、一般故障

經常見到的變電站的一般故障主要包括PT保險熔斷、斷線、系統接地、諧振等。在經消弧線圈接地或者不直接接地的小電流接地系統中，這四種故障發生時，中央信號均會發報“10（35kV）系統接地”報文或光字牌。這主要是由于小電流接地系統的母線輔助線圈的開口三角連接著電壓繼電器，在整個系統三相平衡運行時開口三角電壓近似為零。當發生高壓保險熔斷、系統接地、系統斷線、鐵磁諧振時，三相電壓不平衡，在開口三角電壓到達整定值時，電壓繼電器即開始工作，發出接地信號。當有一相降低或趨于零，另外的兩相超過相電壓卻小于或者等于線電壓者即為接地；當有一相或者兩相電壓趨于零時，其他兩相或一相為相電壓者為高壓保險熔斷；當有一相發生降低，兩相升高達到了線電壓或者三相均超過了相電壓并且有擺動者即為諧振；當有一相發生升高，另外的兩相發生降低時即為線路斷線。

對于不同的故障應該采取不同的處理辦法。判斷接地應該進行一次設備巡視，應該認真檢查一下母線及連接設備、變壓器有無異常情況，查看設備上的瓷質部分有沒有損壞，有無放電閃絡，有無小動物或者外力破壞，設備上有沒有落物，有無斷線接地，認真查看互感器、電纜頭、避雷器等有無擊穿損壞現象。如果經過檢查，發現站內設備無異常情況，這就有可能是某一線路發生了故障，而其接地故障保護失靈，此時應用瞬停的辦法，盡快查明故障線路；判定保險熔斷需要檢測二次電壓，以確定是否為高壓保險熔斷；若判斷為諧振，即應該通過瞬間改變設備的運行方式以消除諧振，比如可用解列或者瞬時并列、瞬時拉合空載線路的開關等方法；若判定是線路斷線則應即刻匯報調度，及時安排查線。總而言之，對于事故性質的判定是妥善正確處理事故的第一步。

二、跳閘故障

（一）主變開關跳閘

依據斷路器的跳合位置、事件記錄器（監控系統）的指示及負荷狀況、保護的動作掉牌或信號等，判定是否變壓器故障跳閘，并及時向調度匯報；檢查變壓器跳閘前的油溫、負荷、油位、油色，壓力釋放閥是否動作或有其它明顯故障跡象，變壓器有無冒煙、噴油，瓷套有無破裂、閃絡；檢查站用電切換是否正常，直流系統是否正常工作，分析微機保護打印報告機故障錄波的波形是否正常。變壓器的主保護同時動作跳閘，在沒有查清楚原因及消除故障前不得強送；在變壓器的瓦斯或者差動保護動作跳閘經過檢測判定非變壓器內部故障而屬保護誤動時，若系統急需可強送一次；若變壓器后備過流保護動作跳閘發生，當查明故障并隔離后，一般可對變壓器試送一次。

（二）瓦斯保護動作

瓦斯保護是依據當變壓器內部發生故障時將分解或產生氣體這一特點設計制造的，它的保護范圍為變壓器內部匝間短路、多相短路、匝間與鐵芯或外部短路等。若鐵芯故障，油面獎下降或者發生漏油，分為接頭接觸不良或導線焊接不良兩種情況。若重瓦斯保護動作，應該重點檢測變壓器本身是否有著火、噴油、爆炸、漏油等情況發生；檢查變壓器本體及有載分接開關油位的情況；檢測氣體繼電器內有無氣體積聚情況。在沒有徹底查明原因消除故障前不得將變壓器投入使用運行。

（三）差動保護動作

差動保護動作的原因主要有如下幾種：變壓器及其套管引出線，各側差動電流互感器以內的一次設備故障；差動電流互感器開路或者因為電流回路極性錯接等，差動保護范圍以外的故障導致差動保護誤動作；變壓器內部發生故障。一次設備的檢查范圍是主變三側差動CT間瓷質部分保持是否完整，有沒有閃絡放電痕跡：各側斷路器以及變壓器、避雷器、隔離開關、絕緣子等有沒有發生接地短路的現象，有沒有異物落在了設備上面。若差動保護動作同時，瓦斯保護亦動作，則表明為變壓器內部故障，故障若不排除，不得投入運行變壓器；若檢查發現為差動保護范圍內故障，要想辦法修復故障設備，恢復變壓器的正常運行：若檢查為差動保護范圍外故障，應該對差動保護誤動作的原因予以檢查，檢查重點為電流互感器二次回路；若檢查結果為主變和差動區均正常，則可判定為保護誤動。

（四）主變后備保護動作單側開關跳閘

主變三側中的某一側過流等后備保護動作，單側開關跳閘主要分為如下三種情形：越級跳閘（保護拒動和開關拒動）、母線故障或母差保護拒動、開關誤動。具體為哪一種情形要具體通過對二次側及一次設備的檢查情況分析判斷。當主變三側，某一側過流等后備保護動作，即可通過對保護動作的檢查情況及對站內設備的檢查做出初步的分析判斷。在檢查保護時，既要檢查主變的保護同時還要檢查線路的保護是否同時動作。

對于線路保護和主變保護同時動作，線路開關拒動的情形，其故障比較容易判斷。因機械原因拒動的開關的故障處理起來相對較簡單，可以先手動斷開開關，再拉開兩側刀閘，隨后恢復對其他設備的送電。對于是母線故障或者線路故障因保護拒動而越級的故障，應該根據對設備的檢查情況作出判斷。在對二次設備進行檢查時，要對所有設備的保護壓板是否有漏投的情況進行重點檢查；檢查線路開關操作直流電源開關是否有斷開的。對一次設備進行檢查，應該重點檢查站內的主變某一側過流保護區，亦即從主變相應側主CT到母線，再到所有母線連接的設備，直至線路出口。

（五）主變后備保護動作三側開關跳閘

對于主變后備保護動作三側開關跳閘，其原因主要包括：1.主變中低壓側后備保護范圍內短路而后備保護拒動或者開關拒動；2.主變主保護范圍內短路而主保護卻拒動；3.主變電源側母線故障而母差保護拒動（中、低壓側有電源）；4.保護誤動。在主變后備保護動作三側開關跳閘之后對二次設備進行檢查時，要重點對所有設備的保護動作情況進行檢查；檢查所有的設備的保護壓板是否有漏投的；對開關操作直流電源開關進行檢查，是否有斷開的；對一次設備進行檢查，其重點應該是檢查站內的主變中、低壓側過流保護區，以及主變主保護范圍內是否故障，并檢查縮小故障范圍，注意主變中性點和母差保護方式變更。

三、結語

設備故障和系統故障在變電運行中經常性發生，設備故障很可能會發展成為系統故障，進而影響到整個系統穩定性，而系統故障又可導致某些設備損壞。使用，變電站一旦產生故障，運行值班人員需盡快做出正確判斷，及早匯報現場情況，按照調度命令進行處理。而這一過程的正確實施，離不開對電氣設備故障的檢查巡視。