500kV變電站運行及維護技術探究

摘 要：電力的正常穩定供應，是國民經濟健康發展、社會事業順暢開展和國防安全的重要基礎要件。隨著我國經濟水平的不斷提高，電力需求日益增大。作為電網的中間環節，變電站的安全穩定運行對于電網的正常運轉、國民經濟健康穩定發展有著極為重要的作用。我國電網規模龐大，變電站種類、數量繁多。其中，500千伏變電站以其廣泛的適用性獲得了普遍的應用。做好500千伏變電站日常運行維護管理，保障變電設備的安全運轉，是電力企業的重要任務。由于變電站工作時間長，面臨的情況較為復雜，對于運維管理的體制、機制和技術水平等各個方面都有著很高的要求。文章圍繞我國電力系統500千伏變電站日常運行維護管理有關問題進行探討，首先闡述了500千伏變電站主變壓器運行保護工作的主要內容，其次對500千伏變電站日常運行中可能遇到的故障以及相應的解決辦法進行了系統討論，最后就如何做好500千伏變電站日常維護進行了簡要介紹。

關鍵詞：500kV；變電站；運行；維護

引言

進入二十一世紀以來，我國經濟高速發展，各項社會事業活動空前繁榮，工農業生產和人民生活的繁盛對電力供應的需求越來越大，由此促進了電力事業的發展建設。變電站建設是我國電力事業建設活動中的一項重要內容。在眾多的變電站中，500千伏變電站占據的比例極大，廣泛應用于全國各地，擔負著我國電力輸送的主要職責。500kV變電站容量比較大，主要承擔高壓直流輸電工作，是我國輸配電網中電力供應和分配的重要載體，在我國電力系統中發揮著舉足輕重的重要作用。

1 500kV變電站主變壓器運行保護主要內容

變壓器是變電站的核心部件，變壓器工作情況直接關系到變電站的運行穩定。變電站運營管理單位都非常重視變電站主變壓器的運行安全情況。經過長期的研究與實踐，目前變電站主變壓器的運行保護措施已經形成了多樣化的保護機制，比如瓦斯保護機制、差動保護機制、過電流保護機制、零序電流保護機制、過勵磁保護機制等，從各個方面為變電站主變壓器提供運行安全保障。不同的變電站的工作情況不一樣，工作特性也各不相同，因而采取的運行保護機制措施也不一樣。在實際工作中，必須針對變電站具體情況因地制宜地采取相應措施，才能保障變電站的工作正常。對于500千伏變電站來說，具體有以下幾方面運行保護措施：一是溫度監控措施。變壓器在工作狀態下會釋放出大量的熱能，設備溫度隨之升高，如果溫度過高，就會影響設備的正常工作，對變電站運行安全造成威脅，因此，對變壓器溫度進行有效監控是變電站變壓器運行安全保障的基本措施。變電站主變壓器溫度監控以變壓器上層油和基礎線圈溫升作為主要監測對象，密切注意基礎溫升限值。其中，線圈的溫升限值要控制在60攝氏度到65攝氏度之間，上層油的溫升限值要控制在50攝氏度到55攝氏度之間。在日常工作中，變壓器上層油溫應按照設備說明書進行控制，嚴禁超過85攝氏度，一旦基礎油溫超標，報警裝置會自動動作，發出警報。二是變壓器工作風險防范機制。變壓器作為電力設備，一旦發生故障極易引發電力安全事故，必須高度重視。對于不同的變壓器故障，要采取不同的應對措施，以將故障的負面影響控制在最小范圍內，保障變電站的正常工作。如果發生故障的是基礎變壓器，要迅速切斷電路。如果異常來源于過負荷闡述的過電流，可以不切斷電流，但要和相關工作人員進行溝通，確保其有所準備。如果是溫度超標產生的問題，則需使用溫度繼電器傳導信號。三是要嚴格遵循變壓器使用條件，嚴禁超過額定容量運行。變壓器穩定額度要采用集中調度的方式進行，此外，相應的運行電壓高出相應分接頭的實際額定電壓最多不能超過百分之五。也可以集中按照廠家的相關規定進行。

2 500kV變電站運行過程中常出現的故障以及解決措施

變電站運行過程中往往會出現很多異常問題，在解決變電站故障問題時必須采用集中分析的策略，由專業的技術管理人員用項目分析的方法予以分析機理，制定應對措施。

2.1 主變壓器的故障分析

大量統計數據顯示，油箱內部、外部的基礎故障是我國500千伏變電站主變壓器運行過程中的常見故障。其中，內部故障主要包括不同繞組間發生的短路事故，單相繞組間發生的匝間短路事故、單相繞組單線接地產生的故障等。而外部故障則主要包括引出線的相間短路事故、基礎絕緣套管的間斷性閃爍、引出線單相接地短路事故等。

2.2 主變壓器的保護機制分析

主變壓器是變電站的關鍵所在，圍繞主變壓器安全保障所實施的措施種類繁多，常見的有主變壓器的縱聯差動保護、過電流保護、過勵磁保護以及瓦斯保護等。

（1）主變壓器的縱聯差動保護。該種保護通過將主變壓器的一次電流和二次電流大小進行集中對比，當達到預設條件時斷路器跳閘從而實施后備保護的措施。主變壓器兩側的基礎電流互感器是該種保護系統的基礎設備。循環原理是該保護措施的理論基礎，通過流入差動繼電器電流為零的項目控制，進行集中的縱差保護。

（2）主變壓器的過電流保護。該保護措施的原理是以主變壓器相間短路的后備保護殼為主要硬件載體，對變壓器容量進行限制從而實現安全保護的目的。使用該保護措施，設備啟動時需要從低電壓啟動，以滿足過電流保護條件。當基礎電流增大到預設值時，系統保護機制就會運行，發出警報信號并使斷路器跳閘。

（3）主變壓器的過勵磁保護。該保護措施通過對變壓器內部鐵芯或其他金屬部件溫度進行監控，配合相應的變壓器靈敏度對設備系統進行保護。當系統出現過勵磁問題時啟動跳閘保護。

3 500kV變電站日常維護機制分析

加強變電站日常維護，盡可能地將故障隱患消除在萌芽狀態，避免故障發生所帶來的一系列后續問題。一是要對變電站重要設備工作狀態進行維護管理，對油位、油溫、基礎聲響等關鍵要素予以監控、檢測，從而及時掌握設備運行狀況是否正常、良好。二是要做好基礎變壓器承載負荷結構檢查，確保設備整體的穩定性。三是要對變壓器內部噪音、爆破音等予以監測，可采取關閉相應開關的方式采集必要信息。四是加強設備、管道油料跑冒滴漏現象的檢查。五是要做好基礎設備內油位上升的集中管制，防止資源不正常消耗。設備絕緣結構故障管理，是變電站維護管理的一個重要項目，該問題通常是由于設備制造、加工不當所導致的，一旦發生，就會威脅到線圈繞組的正常故障，必須予以高度重視。

4 結束語

綜上所述，500千伏變電站運行維護管理工作非常復雜，對于管理人員的專業素養要求很高，運維單位要堅持實事求是的原則，勇于開拓創新，根據自身實際情況，建立起科學高效的變電站運行維護管理體制、機制，用科學的方法分析設備故障原因、機理，制定防范、解決措施，用制度的手段做好落實，保證各項措施執行到位，充分發揮應有作用，切實保障變電站運行安全穩定。

參考文獻

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