變電站一次設備常見故障分析

盧遠飛

（廣東電網公司河源供電局，廣東 河源517000）

0 引言

電力設備的安全運行是保證變電站穩定運行的重點及關鍵，對整個電網系統來說，確保變電站一次設備安全、可靠運行更是重中之重。因此，應當對變電站一次設備予以高度重視，加強管理和控制，做好變電站一次設備的日常狀態監控、檢修工作。

1 變電站主要的一次設備

在實際的變電站中，主要裝設的一次設備包括電力變壓器、高低壓斷路器、隔離開關、互感器（包括電壓及電流互感器）、GIS電力設備等。其依據各自的特點，發揮不同的功能。電力變壓器是電能變換的重要設備，它能夠對電網和下一級用電設備之間的電壓值、電流值、阻抗值進行變換，起到隔離和穩定電壓的作用；斷路器裝設有滅弧裝置，能夠對正常或異常回路的電流進行可靠的開斷及承載；隔離開關是電力系統中應用廣泛的隔離器件，當回路中無負荷電流時進行線路的開斷操作，起到改變系統運行方式、開斷小電流線路的作用；電力系統中的互感器通過自身的變換作用，將電網一次側的高電壓、大電流轉換成相對較小的數值，便于二次側設備進行相關的測量及保護操作。

2 變電站一次設備安全運行的重要性

變電站一次設備的安全可靠運行對整個系統的運行質量至關重要。變電站中的一次設備是電網整個發電、輸電、變電、配電環節設備中的重要一部分，變電站一次設備質量及運行的狀態直接關系到電網的安全性、可靠性、穩定性及抵抗事故的能力。由于一次設備直接參與電網電能的輸送過程，因此，當其發生故障后，可能會對變電站的上一級或下一級的供電產生影響，嚴重時可能引發斷電事故，甚至大面積停電，不僅會給電力系統的維修工作帶來壓力，更會給電能用戶的生產、生活造成損失。

對此，在實際的變電站運行過程中，應當明確一次設備的重要性，積極的采取措施，加強對變電站一次設備的日常檢查、巡視、實時監控，及時排除潛在的故障隱患，制定切實高效的故障應急預案，掌握故障的排除方法、事故的產生機理，將變電站一次設備的故障率降到最低。

3 變電站一次設備常見故障分析

對變電站一次設備的常見故障進行分析，必須圍繞變電站的主要一次設備展開，如電力變壓器、斷路器、隔離開關、互感器等。

3.1 電力變壓器常見故障分析

3.1.1 滲漏油故障

在實際的變電站維護中，電力變壓器滲漏油的情況時有發生，主要表現為電力變壓器的外側出現發黑、發亮的黏稠液體；對于裝設在一般配電設備中的小型變壓器，則主要表現為設備內部的坑槽中出現機油。對于此類故障，常見的故障原因為：（1）電力變壓器的油箱和相關零部件聯接處的密封措施不合格，相應的焊件及鑄件存在質量不達標的問題。（2）電力變壓器受外力及過負荷的影響。在具體的電力變壓器運行過程中，若發生外部振動、電力變壓器自身的電力負荷過重的情況，也容易引發電力變壓器滲漏油的情況出現。（3）電力變壓器自身產生的其他故障引發油體溫升并受熱膨脹。

3.1.2 溫度異常故障

對于運行中的電力變壓器，出現溫度異常現象的主要原因包括：（1）變壓器線圈的匝、層、股間由于絕緣等問題發生短路現象。（2）變壓器的鐵芯發生部分短路現象。（3）電力變壓器運行中的漏磁、渦流現象導致設備的金屬箱體發熱。（4）變壓器長期于重負荷或由于系統故障引發的過載條件下運行。（5）電力變壓器由于維護不及時、老化等問題導致設備的散熱異常。

3.2 斷路器常見故障分析

在實際的變電站一次設備運行過程中，常見的一次側斷路器故障包括拒動、誤動、運行聲音異常、異常跳閘等。

3.2.1 誤動故障

引發一次設備斷路器誤動作的原因主要包括：（1）線路過電壓。這主要是由于直流電力系統中因故障等因素引起的瞬態過壓或斷路器相應的合閘接觸器的動作門限設置有誤而產生的，對此，應當選用具有延遲性能或抗電壓沖擊性能的斷路器。（2）線路導線的對地電容電流。這主要表現在施工時線路架設的距離過長，從而導致較大的線路對地電流產生，進而使得斷路器不正常動作。（3）線路負載端零線故障。這主要是指斷路器的負荷端發生零線接地現象，從而導致部分負荷電流流入大地，引發斷路器的誤操作。

3.2.2 異常跳閘故障

引發該故障的原因主要有：（1）斷路器的保護裝置發生誤判斷。（2）斷路器保護裝置自身發生電路故障引發系統誤判斷。

3.3 隔離開關常見故障分析

3.3.1 接觸不合格

該故障通常會引發隔離開關在運行中不能有效的合閘到位，使得設備觸頭臂和接線處接觸不良，進而導致接線處的接觸面的溫度急劇變化。引發實際變電站運行中隔離開關接觸不合格的原因主要為：（1）設備自身原因。如隔離開關的制造工藝不達標，主要表現在隔離開關的接觸面的處理及材料的選取方面，如載流接觸面面積裕度偏小等。（2）安裝不到位。這主要表現為在變電站進行一次設備安裝過程中，進行刀閘的檢修時，對隔離開關的安裝不符合要求，致使出現相應的觸頭臂和接線處結合異常及加固措施不到位等現象。

3.3.2 卡澀問題

該問題的主要原因一般是實際中空氣污染、維護不到位等，從而造成隔離開關的嚴重銹蝕現象。

3.4 互感器常見故障分析

3.4.1 電流互感器常見故障

實踐中，電流互感器常見故障表現為運行中出現異常聲音和互感器發熱。對于聲音異常故障，一般原因包括：（1）電流互感器超負荷運行。（2）電流互感器設備自身絕緣老化或不達標引發設備漏電。（3）設備內部半導體部分刷漆不均勻引發電暈現象，同時設備緊固質量差。對于電流互感器的發熱故障，一般原因包括：（1）設備過負荷運行。（2）檢查不到位，主要表現為互感器的二次側發生開路、引線端緊固不合格、注油工作不達標、相關電容末屏接地不可靠等原因引發的設備局部放電及發熱。

3.4.2 電壓互感器常見故障

實踐中，電壓互感器故障的主要原因為：（1）互感器二次側發生短路現象時，二次側未正確進行斷開操作，導致勵磁電流升高，出現互感器燒毀的情況。（2）電壓互感器自身的原因。如自身散熱性能差等。（3）運行中互感器一次側線圈中零序電流升高，直至對設備的絕緣部分造成損壞。（4）系統線路出現過電壓，如諧振過壓、高壓出線單相接地引發的過壓等。

4 結語

實際工作中，變電站管理人員應對一次設備的常見故障原因、現象及處理措施進行深入的了解，不斷強化變電站一次設備的維護能力，提升電網運行的可靠性、安全性和高效性。

［1］劉明忠.變電站一次設備安全運行的重要性與故障原因分析［J］.科技與企業，2012（22）

［2］張磊.淺談變電站一次設備運行的重要性與檢修措施［J］.科技視界，2013（30）