提高變電站電氣一次設備壽命的措施研究

摘要：文章基于變電站電氣一次設備壽命普遍比較短的問題，分析了影響變電站電氣一次設備壽命的主要原因，并重點針對工程設計、設備制造、安裝工藝、接地系統抗腐蝕性和運維管理等多個方面進行了分析，最后提出了提高變電站一次設備使用壽命的具體技術措施。

關鍵詞：變電站；電氣一次設備；使用壽命；工程設計；設備制造；安裝工藝 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM625 文章編號：1009-2374（2015）34-0027-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.34.014

隨著社會經濟的發展和人們生活水平的提高，人們對電能的需求量也越來越大，為了適應社會的發展，滿足人們的需求，國家電網公司提出了建設“一流電網”的電網建設目標，要想實現“一流電網”的建設目標，必須提高變電站電氣一次設備的工程使用壽命，使變電站電氣一次設備能夠更好更高效地為電網的可靠穩定運行服務。所謂的工程使用壽命主要是指設備在正常設計、正常施工、正常使用和維護下，所應該達到的正常使用年限。

1 影響變電站一次設備使用壽命的因素分析

1.1 變電站建設不能滿足負荷的變化

改革開放后，我國經濟得到飛速發展，用電負荷也迅猛增加，平均一年的負荷變化量可能是改革開放前3～5年的變化量，而變電站建設時選擇的主變壓器容量只考慮了建成后5～10年后的負荷變化，沒有考慮到遠期10～20年后的負荷發展。由于設備容量、壽命等指標不能與地方經濟發展和負荷需求相匹配，導致設備未達到正常使用年限前就被更換掉，甚至需要建設新的變電站。

1.2 自然災害影響變電站的壽命

近幾年，我國的許多地區都遭遇過嚴重的自然災害，如洪水、地震、泥石流、滑坡等，嚴重破壞了變電站，直接影響了變電站的壽命。雖然在變電站選址時考慮了周邊環境因素，但隨著城鄉經濟的發展，變電站周圍的環境也發生了巨大變化，使得變電站抵御自然災害的能力降低，縮短了使用壽命。

1.3 變電站一次設備的影響

變電站電氣一次設備由多個元件組成，如變壓器、電容器、電抗器、斷路器、組合電器、開關柜等，而這些設備受到制造工藝、元器件質量、施工、運輸、管理維護等方面的影響，會存在不同程度的問題，因質量不過關而提前退出運行，也在一定程度上影響了變電站的壽命。

1.4 接地系統的影響

眾所周知，變電站相關設備的安全運行離不開接地裝置，如果變電站接地不良會引發嚴重的設備和電網事故。但很多事故恰恰是由變電站接地裝置引起的，且數目驚人。研究發現，接地裝置腐蝕是變電站接地裝置事故的主要原因之一。據統計，國內很多變電站在達到使用壽命之前，就已經重新更換了地網，可見變電站的使用壽命受到了接地系統的嚴重影響。

1.5 運行安全維護管理的影響

老化現象是所有設備在運行使用過程中都會發生的一種現象，包括變電站電氣一次設備也不例外，絕緣水平的高低、密封性的好壞以及設備油漆剝落引起的部件外露等現象，這些都是變電站電氣一次設備在使用過程中容易發生的問題。如果不能科學、合理地處理好這些問題，都會對變電站電氣一次設備的使用壽命產生重要的影響。

2 對變電站一次設備使用壽命提高的總體原則

據《國網公司輸變電工程提高使用壽命設計指導意見》，建構筑物在新設計的輸變電工程中至少要有60年以上的使用壽命，一些在變電主要一次設備中使用的設備至少要達到40年以上的使用壽命，在主要二次設備中使用的器件至少要達到20年以上的使用壽命。因此要想實現“世界一流電網”的建設目標，必須要樹立全壽命周期的科學管理理念，嚴格按照國網有關部門提出的建設變電站的詳細要求，通過各種技術手段和管理手段，努力實現集可靠性、耐久性和經濟性于一體的變電站設備建設要求，努力使建設“世界一流電網”的目標得以實現。

3 提高變電站一次設備使用壽命的具體措施

3.1 重視變電站的總體規劃

在對變電站進行設計時，首先要對供電區域負荷的預測工作做到位，要結合供電區域負荷的預測結果對主變規模進行反復的論證和分析，并且要把眼前和長遠的關系考慮周全。在總體布置經濟合理且運行維護方便的前提下科學合理地把二者的關系處理好，為了避免電氣設備因不適應電網發展的需求而提前發生退役的危險，在對電氣設備選型時，要充分考慮到電氣設備的遠景飽和與目標網架運行等因素。

3.2 變電站站址的選擇要慎重

變電站站址的選擇首先在保證變電站的地質穩定的前提下，最好不要占用經濟效益高的土地和耕地，應盡量選用一些劣地、荒地、坡地，但在選用的時候應該綜合考慮到洪水、滑坡、泥石流等影響因素，與此同時，還應考慮到周圍臨近設施的無線電干擾情況等，比如說飛機場、導航臺、收發信臺、鐵路信號等設施的

影響。

3.3 要重視電氣設備的選型及其生產工藝

在變電站電氣設備的選型上，要在統籌規劃、遠近結合的前提下，盡量選用一些性能參數合適、技術條件成熟的設備，以達到選用的設備技術成熟、質量穩定且成本合理使用壽命長的目的。

金屬材料和絕緣材料是制造一次設備的主要材料，在選用一次設備的制造材料時，一定要選用一些質量好的材料來制造一次設備，比如說要選用一些防腐性強的金屬材料和一些抗老化能力強的絕緣性材料。

在電氣設備的選型時要重視設備的設計方案和生產工藝，要從生產的源頭上更深層次地選用優質的電氣設備，特別是要重視變壓器類設備和高壓組合電氣設備的選型。

在變電站電氣一次設備的安裝上，要采用先進的安裝工藝。變電站主要的電氣設備是電氣一次設備，電網投運后能否安全穩定運行，很大程度上會受到變電站電氣一次設備安裝工藝的直接影響。所以在安裝變電站一次設備時，要嚴格按照設備安裝規程規范并結合廠家提供的使用說明書來安裝，并且要有專人負責嚴格把控實際的安裝施工過程。

3.4 要提高接地系統的壽命

提高接地系統壽命的一個重要措施就是，在選用和設計設備接地材料時，對土壤的腐蝕性要充分考慮周全。比如在土壤腐蝕性較嚴重的地方修建變電站時，應選用銅材作為變電站的接地系統材料，這主要是由于銅材不僅可靠性高，而且全壽命價格也比較合理，在土壤腐蝕性較輕微的地方修建變電站時，應選用熱鍍鋅扁鋼作為變電站設備的接地材料，這是因為這種土壤電阻率比較高，可以利用鋼材截面積大且散流特性好等這些優點來降低工頻接地電阻。

3.5 要加強運行維護管理

要想提高變電站一次設備的使用壽命，還要加強設備的運行維護管理。首先，要加強設備的日常巡視和檢查工作，特別是對那些已經存在缺陷的設備更要加強日常巡視和檢查工作；其次，要對運行中的設備加強檢修和維護，要做到定期檢修，以保證設備健康運行；最后，還要對以上巡視、檢查、檢修和維護工作等做好設備的信息數據庫，以備為后續總結經驗，提高設備的使用壽命。

4 結語

綜上所述，提高變電站一次設備壽命要從工程設計、一次設備制造、安裝工藝、接地系統抗腐蝕、運行維護管理等多方面采取綜合措施，以資產全壽命周期安全、效能、成本指標最優為目標，實現工程各類設備、建筑之間壽命和功能的優化匹配。

參考文獻

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作者簡介：李瑞（1983-），男，山西忻州人，國網山西省電力公司忻州供電公司助理工程師，工學碩士，研究方向：電氣工程。

（責任編輯：周 瓊）