變電站運維一體化消缺方法的探討

王聯合，廖潔娜

（國網福建省電力有限公司泉州供電公司，福建 泉州 362000）

1 實施運維一體化的必要性

隨著國家電網公司“大檢修”的建設，變電站生產方式發生了巨大的變化。以往，運行人員發現變電設備存在缺陷時，須通過生產管理系統填報缺陷并通知修試中心專業人員進行消缺。這種生產方式存在以下2點弊端：

(1) 專業人員對缺陷現場情況的了解十分有限，常常因工作前準備不足而導致來回奔波；

(2) 當專業人員承接的技改大修工程任務繁重時，可能無暇顧及設備缺陷，導致不能及時消缺。

總之，這種消缺模式效率低、流程繁瑣、時效性差。尤其是在電氣操作過程中發現I類缺陷(如控制回路斷線)時，往往需等待專業人員到現場檢修處理后才能繼續進行停、送電操作。這不僅延誤了停、送電的時間，還浪費了大量的人力、物力，嚴重時甚至威脅到變電設備的安全運行。

運維一體化生產方式打破了運行與檢修2種工種的界限。運維人員通過理論學習、實操技能培訓等手段，逐步承擔起維護消缺的責任。運維人員只有學習更多、更廣的專業知識，不斷提升技能水平，才能最終實現“零時差”的消缺，達到運維一體化的目的；同時，也減輕了檢修人員的工作負擔。

下文對運維工作中幾種典型缺陷的消除方法進行分析探討，以幫助運維人員掌握基本的消缺技巧。

2 控制回路斷線缺陷

斷路器控制回路斷線在Ⅰ類缺陷中最為常見。當運行中的設備發生控制回路斷線時，一旦系統發生故障，斷路器將拒動，保護將越級跳閘，從而導致事故擴大，因此斷路器控制回路消缺刻不容緩。

2.1 缺陷統計

由于斷路器控制回路比較復雜，涉及開關和保護2個專業，因此消缺比較困難。為此，對某供電公司所轄變電站近10年發生的斷路器控制回路斷線缺陷進行統計，發現該供電公司共發生控制回路斷線缺陷80例，其中220 kV斷路器3例，110 kV斷路器8例，10 kV斷路器69例。由此可知，控制回路斷線缺陷集中發生在10 kV斷路器，所以運維人員掌握10 kV斷路器控制回路斷線缺陷的分析排查方法意義重大。

2.2 原因分析

10 kV斷路器控制回路斷線原因統計詳情如表1所示。

表1 10 kV斷路器控制回路斷線原因統計

由表1可知，故障主要集中在開關內部回路，且以合閘線圈燒毀次數最多(共16次)。這是因為如果手車開關搖至的運行位置不到位，分合閘造成的振動將導致柜體變形，從而使得手車底盤絲桿帶動機械聯鎖彎板閉鎖斷路器合閘，進而造成合閘線圈長時間通電而燒毀。合閘閉鎖電磁鐵線圈燒毀故障主要集中在主變低壓側VD4開關。消缺工作前，運維人員最好帶上線圈等備品。此外，二次線接觸不良及開關位置輔助接點、儲能行程開關等故障也占據相當大的部分。如果是電容器斷路器，還經常會發生因中性點接地刀閘輔助開關切換不可靠而導致的控制回路斷線。

2.3 消缺方法

以電容器斷路器在分位時發生的10 kV斷路器合閘控制回路(見圖1)斷線為例，查找故障的方法如下。

(1) 仔細查看端子排二次線及裝置背板配線外觀，檢查二次線有無松脫，并緊固螺絲，確保控制回路可靠。

(2) 開關處于分位時，正常情況下開關柜上的分閘指示綠燈應該亮。若分閘指示燈亮，則說明TW J繼電器得電，斷路器的合閘回路完好。若分閘指示燈不亮，則可按下列步驟進行檢查：先測端子排1D49的對地電壓。若對地電壓為-110 V，則可以肯定操作板出口至合閘線圈的回路完好，分閘指示燈不亮很可能是TW J繼電器斷線引起的。若對地電壓為+110 V，則按照開關控制回路圖從左到右依次檢查航插插針CZ10、合閘閉鎖電磁鐵Y 1、斷路器常閉輔助接點QF、合閘線圈HQ、試驗位置行程開關S8(或工作位置行程開關S9，根據實際位置而定)兩端的電位，一旦任一接點或元件兩端的電位不同，則可以肯定故障發生在該接點或元件之間。

(3) 若是合閘閉鎖電磁鐵Y 1失電導致控制回路斷線，則應檢查接地刀閘的輔助轉換開關是否閉合。現場常發生因開關柜工作位置行程開關S9(開關在工作位置)切換不靈造成的控制回路斷線故障。來回搖動手柄可能會使控制回路斷線恢復。

3 隔離開關無法電動操作缺陷

電動操作隔離開關不僅省時省力，且其電機控制回路中的電氣聯鎖還可防止誤操作，為電氣操作多提供一層安全保障。

運維人員在電氣操作過程中經常遇到隔離開關無法電動操作的缺陷，為節省時間，運維人員通常選擇手動分合。如果運維人員能夠在操作過程中自行找到缺陷原因，不僅能及時消缺，而且還可避免日后在設備運行時帶電消缺。因為帶電消缺不僅危險性大，且不能判斷斷路器輔助接點的好壞，更無法做到實際分合，所以最好能在電氣操作期間就查出故障原因。當必須帶電消缺時，應做好安全措施，即在機構箱內將靠電機側的電源線解除；而當在電氣操作期間進行消缺時，則可省去此項安全措施。

帶電消缺可按如下步驟進行。

(1) 做好安全措施，檢查機構箱內的三相電源電壓是否正常，然后短接閉鎖回路，插入電腦鑰匙模擬分合隔離開關，再檢查接觸器能否吸合。若不能吸合，則用萬用表檢查機構箱內部回路各對接點間的電位變化，可查出故障原因可能是接線松動，門控輔助開關、行程開關等故障，或因電纜芯線號頭套錯造成的斷線。排查故障后，再次模擬分合操作，接觸器吸合。

圖1 10 kV斷路器控制回路

(2) 測量接觸器輸出三相電源電壓是否正確。電機電源回路的故障一般為接觸器問題，如卡澀、接觸電阻大等。

(3) 檢查電氣閉鎖回路各接點狀態是否與電氣設備保持一致，如不一致則更換輔助接點。

(4) 檢查電機電阻是否在正常范圍內，如不正常則更換電機。

(5) 在故障點查找完畢后恢復安全措施。

4 通信中斷缺陷

隨著變電站綜合自動化的發展，基于網絡通信的綜合自動化逐漸取代了聲光音響信號二次回路。這就使得變電設備的“一舉一動”均在監控后臺機的監視下，簡化了二次回路；然而一旦發生通信中斷，將與相關變電設備失去聯系，因此必須盡快恢復變電設備的通信。與查找二次回路故障一樣，掌握變電站通信網絡拓撲是處理缺陷的基礎，有利于更快地找出通信中斷的原因；擁有處理通信中斷的經驗則是處理缺陷的關鍵，因此運維人員應通過學習和實踐積攢豐富的經驗。處理通信中斷缺陷應遵循“一看、二測試、三分析”的原則，下面以某220 kV變電站的通信網絡結構為例進行分析。

4.1 保護通信中斷

4.1.1 單臺保護通信中斷

當單臺保護發生通信中斷時，以110 kV線路保護LFP-941為例，保護通過RS-232與通信管理機進行點對點通信。排查分析步驟如下。

(1) 查看保護面板運行燈是否常亮，保護是否死機。燈不亮或死機的情況較常發生在運行年限長的保護上，此時應取得調控中心同意，退出出口壓板后再重啟保護裝置。重啟后，若燈仍不亮，則可判斷為電源板故障；若仍死機，則應更換CPU板。

(2) 觀察管理機上該保護對應的指示燈是否與通信正常保護的指示燈一樣點亮，若燈不亮，則斷電重啟通信管理機。

(3) 測試管理機上通信口的電平是否正常，或者直接使用筆記本電腦與其進行通信，查看是否為裝置原因。

(4) 檢查通信線的兩端是否連接可靠。

4.1.2 多臺保護通信中斷

當多臺保護發生通信中斷時，以220 kV線路保護RCS900系列為例，RS485總線上的所有設備全部通信中斷，經常是由于管理機死機所致。排查分析步驟如下。

(1) 檢查管理機是否運行正常，串口電平是否正常。如不正常，需重啟管理機，或將接線更換至未使用的串口并重新配置。

(2) 單臺保護裝置串口故障可能導致總線上的部分甚至所有設備無法通信。若管理機串口正常，則可以采用隔離法將裝置逐一與總線脫離，如某裝置脫離后總線能恢復正常，則說明該裝置有故障。將裝置與RS485總線隔離后，直接使用筆記本電腦與其進行通信，可判斷該裝置是否故障，

(3) 檢查通信線的連接是否可靠。

4.2 測控通信中斷

測控裝置分別由2個以太網口接入監控A，B網，如果A，B網同時通信中斷，此時無論是監控A，B網的交換機同時故障的幾率，還是網線同時松動的可能性都極小。這種情況基本可判定是測控裝置故障，最常見的是測控電源板故障。

如果單臺測控網絡通信中斷，首先檢查網絡線連接是否可靠無松動。若由于水晶頭氧化導致通信中斷，則須重新做水晶頭，然后再通過專用儀器測試兩側網線通斷；若仍不能恢復通信，則可能是交換機側的對應網口故障，此時可將交換機側的網線換到空置網口，并注意核對網絡線的標示牌以防造成其他運行設備通信中斷。此外，交換機的故障可導致多臺測控裝置通信中斷。

對于分成多個保護小室的變電站，光電轉換器的故障將使得整個電壓等級的測控和保護單網通信中斷。

5 結束語

變電站缺陷多種多樣，運維人員不僅要掌握專業知識和基本的消缺技巧，而且要善于在消缺過程中總結經驗，做到心中有數，游刃有余，在第一時間消除缺陷，盡快恢復變電設備的正常運行，從而保證電網的安全穩定運行。

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